面向多模式和多功能生物传感的开放通道微滴阵列

本研究由张学季教授(深圳大学)和徐泰林教授领导。(深圳大学)。开放通道液滴阵列在生化分析、生物流体监测、生物标志物识别和细胞相互作用等领域备受关注，具有小型化、并行化、高通量、简单易用等优点。这种策略不仅提高了生物传感器的灵敏度和准确性，而且摆脱了复杂的设备和繁琐的过程，在下一代微型化传感平台中显示出巨大的潜力。

开放通道平台展示了液滴通过物理或化学孔锚定的优良性能，为后续的液滴操作和分析提供了独特的优势，为提高微量生物传感的效率和准确性提供了独特的优势。首先，液滴中的反应体积小至微升或纳升。其次，单个液滴可以对多个目标进行并行高通量分析。第三，微滴可以实现加速生化反应。最后，具有开放系统的微型反应器可以方便地进行纯化、混合和放大，并允许与各种信号输出方法进行多功能组合。

这种开放通道平台根据开放通道液滴与平台界面的位置关系可分为四种情况：i)液滴在表面下，如微室; ii) 表面的液滴，如可湿性图案;iii) 表面液滴：如微型柱平台;iv) 表面上的液滴，例如液体弹珠。每个平台都有其独特的囚禁和形成开放通道水滴的策略，伴随着特定的应用场景和不可避免的内部限制。

开放通道液滴阵列广泛用于生物传感，具有减少样品和试剂消耗的优点，提供原位分析的可能性，并通过在微尺度上更快的扩散提高灵敏度。本综述通过将此类开放通道液滴与信号输出方法(荧光、电化学、SERS、比色、MS 和多种方法)相结合，重点关注此类传感应用。

随着需求的推动和技术的创新，开放通道液滴生物传感将应用更多样的平台和传感方法。然而，从基础研究到应用研究，仍存在若干科技挑战：微系统的不稳定性;智能信号输出;可控蒸发;无接触液滴阵列。未来，开放通道液滴平台将以稳定、便携、集成等优势，在从渗出性体液分析到有创组织液/血液检测的综合生物传感领域得到突出推广。

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