流動(dòng)的液體也能像搭樂高積木一樣一塊一塊地壘起來了。記者6日從東南大學(xué)獲悉，該校生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授顧忠澤、副研究員杜鑫團(tuán)隊(duì)提出一種液體積木理論，構(gòu)建了一種可以編輯液體器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法，通過液滴與液滴之間的排列組合，快速組裝出不同構(gòu)型的液體結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果5日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·化學(xué)工程學(xué)》。
液體是流動(dòng)無(wú)形的，基于液體構(gòu)建的功能性器件已經(jīng)滲入人類的生產(chǎn)生活、科學(xué)研究，如醫(yī)學(xué)診斷、生物培養(yǎng)等。
“液體器件構(gòu)建的常規(guī)方法是采用固體容器將流動(dòng)的液體限定在特定位置。”在論文通訊作者杜鑫看來，傳統(tǒng)的構(gòu)建方法需要提前設(shè)計(jì)、制備好所需的固體容器，耗時(shí)長(zhǎng)且成本高。其所制備出來的液體器件難以根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行實(shí)時(shí)更改，無(wú)法應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化以及突發(fā)情況中對(duì)器件靈活性的要求。
能否發(fā)明出一種液體器件，既可以變身為各種不同模樣的液體器件，滿足不同的使用場(chǎng)景；又可以根據(jù)使用者的需求，實(shí)時(shí)改變器件的結(jié)構(gòu)？
研究團(tuán)隊(duì)提出液體積木理念。“為了能將液體積木化，我們?cè)O(shè)計(jì)出均一化的、3D打印的柱狀陣列。將柱狀陣列浸潤(rùn)于硅油中，向柱狀陣列中特定位置連續(xù)滴加液滴，就可以快速形成不同構(gòu)型的液體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，通過對(duì)柱狀陣列中的液滴進(jìn)行截?cái)唷⒁瞥⒃偬砑樱挚梢詫?shí)時(shí)、快速地改變液體結(jié)構(gòu)。”論文通訊作者顧忠澤表示，這種液體器件的快速制備與實(shí)時(shí)重構(gòu)方法，可大幅度提升液體器件相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)、研究效率。
杜鑫補(bǔ)充，“整個(gè)過程僅需數(shù)分鐘，基本零花銷，且無(wú)技術(shù)門檻。無(wú)論是二維還是三維液體結(jié)構(gòu)，都可通過該技術(shù)進(jìn)行快速制備。所適用的液體包括離子液體、液態(tài)金屬等多種液體。”
顧忠澤介紹，目前團(tuán)隊(duì)正嘗試?yán)靡后w積木理論創(chuàng)建動(dòng)態(tài)器官芯片，再現(xiàn)生命體生長(zhǎng)、發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)過程。
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