科学家开发了一种方法可以在芯片实验室应用中更好地操纵微小液滴

液滴阵列夹层的问题在于没有对液滴的单独控制;一旦顶面降低，底面上的每个液滴必然与顶面上的液滴接触。换句话说，这项技术仅限于批量操作，这限制了它的多功能性并使其成本更高。是否有一种简单的方法来选择当表面靠得更近时哪些液滴应该接触?

感谢立命馆大学的小西聪教授和他的同事们，答案是肯定的!在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，这组科学家提出了一种新技术，可以让人们单独选择液滴以进行液滴阵列夹层的接触。他们的方法背后的想法相当简单：如果我们可以控制底部表面上单个水滴的高度，使一些水滴比其他水滴高，我们可以将两个表面靠近在一起，这样只有那些水滴才能与对应的水滴接触，同时避免休息。然而，这实际上是如何实现的，有点棘手。

研究人员此前曾尝试用电来控制每个液滴下方区域中介电材料的“润湿性”。这种被称为“电介质电润湿 (EWOD)”的方法可以让人们稍微改变停留在表面上时将水滴保持在一起的力的平衡。通过在液滴下施加电压，可以使其略微展开，增加其面积并降低其高度。然而，研究小组发现这个过程并不容易逆转，因为一旦关闭电压，液滴就不会自发恢复到原来的高度。

为了解决这个问题，他们开发了一种具有亲水-疏水图案的 EWOD 电极。当电极打开时，前面描述的过程会使它上面的液滴散开并变短。相反，当电极关闭时，电极的外部疏水部分排斥液滴，而内部亲水部分吸引液滴。这将恢复液滴的原始形状和高度!

研究人员通过在液滴阵列夹层平台的底面上布置多个 EWOD 电极来展示他们的方法。通过简单地向选定的电极施加电压，他们可以轻松地选择当顶部平台降低时哪些液滴接触。在他们的演示中，他们将红色染料从顶部液滴转移到一些底部液滴中。“我们的方法可用于在液滴之间建立单独的接触，使我们能够毫不费力地控制这些液滴中化学物质的浓度，甚至将活细胞从一个转移到另一个，”小西教授解释说。

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