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Angew. Chem.化學(xué)所等利用液滴自切割實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品分析

來源:中科院化學(xué)所      2020-11-18
導(dǎo)讀:復(fù)雜樣品的陣列化分析與鑒定在高通量篩選、疾病早期診斷等方面具有重要意義。該方法一方面需要將樣品溶液分割成陣列化的微液滴,并對樣品微液滴分別進(jìn)行檢測;另一方面需要避免樣品在分割過程中的交叉污染,且保證檢測過程中樣品微液滴之間互不干擾。如何快速、簡便的制備樣品微液滴陣列,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對樣品中多種組分的分析和鑒定,是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。

中國科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋延林課題組近年來致力于納米綠色印刷技術(shù)的研究和應(yīng)用,在噴墨打印墨滴控制和功能界面操控液體行為領(lǐng)域取得一系列進(jìn)展。近日,宋延林課題組與清華大學(xué)合作,通過圖案化浸潤性誘導(dǎo)液滴在固體表面的碰撞行為,使液滴快速自切割形成數(shù)量及形貌均精確可控的微液滴陣列,并實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜樣品的分析。

液滴碰撞到圖案化浸潤性基底表面后,在慣性力的作用下首先鋪展形成圓形的液膜。隨后,液膜在親水區(qū)域發(fā)生粘附,在疏水區(qū)域回縮,最終自發(fā)切割形成數(shù)目及形貌均精確可控的微液滴陣列,并在特定位置發(fā)生沉積。一方面,液滴自切割過程中,不同微液滴之間不存在物質(zhì)交換;另一方面,疏水區(qū)域能夠?qū)⑽⒁旱蜗抻虺上嗷オ?dú)立的反應(yīng)微區(qū)。在此基礎(chǔ)上,通過在圖案化浸潤性基底表面預(yù)沉積不同的檢測試劑,對單個液滴自切割形成的微液滴陣列分別進(jìn)行檢測,實(shí)現(xiàn)了液滴中復(fù)雜成分的分析和鑒定,為新型生物檢測芯片的設(shè)計(jì)和高效檢測方法的研發(fā)提供了新思路。

液滴自切割制備微液滴陣列及其在復(fù)雜樣品高效分析中的應(yīng)用

研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International EditionAngew. Chem. Int. Ed. 2020, 59,10535-10539)上,被選為“Hot Paper”,以背封面的形式進(jìn)行了亮點(diǎn)報(bào)道。化學(xué)所研究員宋延林、李明珠與清華大學(xué)教授李群仰為論文的通訊作者,化學(xué)所博士后李會增為論文的第一作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、科技部和中科院的支持。


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