合成生物学2023,Vol.4Issue(5) :916-931.DOI:10.12211/2096-8280.2023-036

超声移液及微量移液技术进展和展望

Progress and prospect of ultrasonic liquid transfer and low-volume liquid transfer technology

张志强 张扬 邱维宝 郑海荣
合成生物学2023,Vol.4Issue(5) :916-931.DOI:10.12211/2096-8280.2023-036

超声移液及微量移液技术进展和展望

Progress and prospect of ultrasonic liquid transfer and low-volume liquid transfer technology

张志强 1张扬 2邱维宝 1郑海荣1
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作者信息

  • 1. 中国科学院深圳先进技术研究院,保罗·C·劳特伯生物医学成像研究中心,广东 深圳 518055
  • 2. 中国科学院深圳先进技术研究院,保罗·C·劳特伯生物医学成像研究中心,广东 深圳 518055;南华大学电气工程学院,湖南 衡阳 421001
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摘要

近年来,合成生物学、新药研究以及体外诊断等现代生物、医学技术的快速发展对微量移液技术的精准度、通量、成本等各方面提出了越来越高的要求.传统基于活塞原理的移液技术虽然可以做到自动化,通量可以很高,但是移液精度局限于亚微升级.基于电磁阀、压电驱动等移液技术可以大幅度提高移液精度,但是由于结构复杂,通量难以与活塞式移液技术相媲美.基于电场、磁场、激光等新型移液技术的移液精度可以实现纳升级和皮升级,但是这些技术主要基于微流控平台,针对一些特定应用,通用性差.此外,上述移液技术都需要使用吸头、毛细管、喷嘴等移液头,会与液体直接接触,存在移液头容易堵塞、液体残留、样品交叉污染的风险,而且移液头大都是一次性耗材,成本高,污染环境.非接触式超声移液技术是一种声镊技术,利用超声波声场调制的声辐射力实现对液滴的无接触式操控,无需一次性移液头辅助,无需与液体接触,且具有精度高、移液速度快等特点,是较为理想的精密微量移液技术,展现了重要的应用前景.本文对微量移液技术的发展和代表性研究进展进行了系统性介绍,重点介绍了非接触式超声移液技术的发展和研究进展,并分析讨论了微量移液技术值得关注的发展方向,比如高通量及高通用性的非接触式超声移液技术、智能化移液工作站,以及基于微流控平台的微量液体处理技术等.

关键词

非接触式超声移液/微量移液/声辐射力/声镊/高精度/高通量/自动化

Key words

non-contact ultrasonic liquid transfer/low-volume liquid transfer/acoustic radiation force/acoustic tweezers/high precision/high throughput/automation

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基金项目

国家重点研发计划(2018YFA0902900)

出版年

2023
合成生物学

合成生物学

CSTPCDCSCD北大核心
ISSN:
被引量1
参考文献量3
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