上海交大和新加坡国立大学合作成功研发出在微米尺度内外径可控、透明、生物相容性好的柔性微管

微流控芯片技术自从发明以来，在生物工程、快速诊疗、化工过程、微型机器人以及可穿戴设备上展现出惊人的应用价值。近20年来，随着科学技术的进步，人类对微流控芯片的发展提出了更大胆的设想和要求，比如：复杂微流动的精准控制、芯片仿真人体器官、柔性可穿戴芯片等等。但是基于超净室光刻的“传统”微流控芯片制作方法成为微流控芯片技术发展的壁垒之一，亟待突破和创新。 近日，国际顶尖杂志Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）在线刊登了由上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院副教授龚晓波和上海交通大学客座教授、新加坡国立大学教授Lim Chwee Teck为共同通讯作者的开拓性研究成果（Soft tubular microfluidics for 2D and 3D applications, PNAS 2017, published ahead of print September 18, 2017, doi:10.1073/pnas.1712195114）。该研究团队成功研发出在微米尺度内外径可控、透明、生物相容性好的柔性微管，并且在微米至米的不同尺度上验证了柔性微管作为多维细胞分离芯片、微米液滴发生器、生物催化驱动机器人、生物摩擦起电感应器、可穿戴传感器以及血管仿生器件等等多个交叉领域应用的可行性。

柔性微管

柔性微管的发明人。从左至右：奚望博士（新加坡国立大学）, Chwee Teck Lim教授（新加坡国立大学）, 龚晓波副教授（上海交通大学）和孔放博士（新加坡-麻省理工学院联合研究中心）

 

这项工作突破了传统微流控芯片复杂、昂贵的技术壁垒，使得微流控芯片结构实现了从平面二维向三维的拓展，为多维度复杂柔性微流控芯片技术的发展奠定了基础。不仅如此，这项技术创新还为缺乏超净光刻蚀技术的终端用户提供了简单、便宜、高效搭建功能化微流控芯片的解决方案，使得微流控芯片技术更易于贴近各种工程实际。 此项研究获得了国家自然科学基金（11372191、11232010），新加坡国家自然科学基金以及新加坡—麻省理工学院联合研究中心相关基金等资助。目前，柔性微管制作技术由新加坡国立大学、上海交通大学和麻省理工学院联合申请，已经获得国际发明专利，进入PCT阶段（Patent Cooperation Treaty简称PCT，主要涉及专利申请的提交，检索及审查以及其中包括的技术信息的传播的合作性和合理性的一个条约）。基于此项重大技术突破的多维循环肿瘤细胞分离芯片技术发明正由上海交通大学主导申请和运营。