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创新液体编辑方法,液体也能像搭积木一样组装
金凤 / 时间:2024-02-08 09:06:15

科技日报2月7日讯:流动的液体也能像搭乐高积木一样一块一块地垒起来了。记者6日从东南大学获悉,该校生物科学与医学工程学院教授顾忠泽、副研究员杜鑫团队提出一种液体积木理论,构建了一种可以编辑液体器件内部结构的方法,通过液滴与液滴之间的排列组合,快速组装出不同构型的液体结构。相关成果5日发表于国际学术期刊《自然·化学工程学》。

液体是流动无形的,基于液体构建的功能性器件已经渗入人类的生产生活、科学研究,如医学诊断、生物培养等。

“液体器件构建的常规方法是采用固体容器将流动的液体限定在特定位置。”在论文通讯作者杜鑫看来,传统的构建方法需要提前设计、制备好所需的固体容器,耗时长且成本高。其所制备出来的液体器件难以根据实际使用需求进行实时更改,无法应对实验优化以及突发情况中对器件灵活性的要求。

能否发明出一种液体器件,既可以变身为各种不同模样的液体器件,满足不同的使用场景;又可以根据使用者的需求,实时改变器件的结构?

研究团队提出液体积木理念。“为了能将液体积木化,我们设计出均一化的、3D打印的柱状阵列。将柱状阵列浸润于硅油中,向柱状阵列中特定位置连续滴加液滴,就可以快速形成不同构型的液体结构。同时,通过对柱状阵列中的液滴进行截断、移除、再添加,又可以实时、快速地改变液体结构。”论文通讯作者顾忠泽表示,这种液体器件的快速制备与实时重构方法,可大幅度提升液体器件相关领域的生产、研究效率。

杜鑫补充,“整个过程仅需数分钟,基本零花销,且无技术门槛。无论是二维还是三维液体结构,都可通过该技术进行快速制备。所适用的液体包括离子液体、液态金属等多种液体。”

顾忠泽介绍,目前团队正尝试利用液体积木理论创建动态器官芯片,再现生命体生长、发育过程中的动态过程。


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