我國科研團隊合作在光誘導帶電潤滑表面研究中獲進展
7月9日，中國科學院深圳先進技術研究院智能醫(yī)用材料與器械研究中心研究員杜學敏團隊與香港城市大學教授王鉆開團隊合作，在光誘導帶電潤滑表面及其生物應用方面取得重要進展。該研究以Light-induced charged slippery surfaces為題，發(fā)表在Science Advances上，報道了一種基于智能高分子材料的新型潤滑表面（light-induced charged slippery surface，LICS）。LICS利用光熱誘導表面電荷高效、持續(xù)、穩(wěn)定再生特性，可有效消除潤滑層對表面電荷的屏蔽效應，從而實現開放體系下對液滴的快速、遠距離、反重力、群體精準驅動，同時可實現封閉體系下凝血檢測、原位細胞刺激與細胞響應監(jiān)測等生物應用。 L8WYxJ
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表面無處不在，為生命物質和非生命物質的質量與能量交換提供了獨特的界面。兩種典型的界面材料——潤滑表面與超疏表面，在自清潔、液滴冷凝、防冰與防污等領域取得進展。與超疏表面不同，潤滑表面通過潤滑層的設計以取代超疏表面的微氣孔，便引入如自愈合、防冰、防揮發(fā)等新功能。然而，潤滑層的引入同樣帶來新問題：潤滑層的存在導致固體表面的結構梯度或電荷梯度被屏蔽，使通過表面梯度操控液體面臨挑戰(zhàn)；潤滑層的存在也使通過外場主動操控液體變得困難。這制約了潤滑表面的液滴操控及其實際應用。 1. S?(1e"
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鑒于此，科研團隊構建了一種基于智能高分子材料的新型潤滑表面——LICS，通過智能高分子材料的光熱誘導表面電荷高效、持續(xù)、穩(wěn)定再生能力，可有效消除潤滑層對表面電荷的屏蔽效應，實現液滴高速、長距離、反重力、簡單液體到復雜液體、單個到多個液滴、微觀到宏觀尺度液滴、平面到曲面基底、開放到封閉體系的精準操控，并可進一步拓展到診斷與分析等生物應用。 AS-%I+ A
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LICS的高可靠性與穩(wěn)定性及獨特功能，既實現了開發(fā)體系下液滴的高效操控，又實現了密閉的微流控芯片內液滴的無泵、遠程、防揮發(fā)、防污染操控和生物應用；LICS的簡單設計與便攜式操作和獨特功能，有望為下一代界面材料和微流體開辟新途徑，并為化學和生物醫(yī)學應用帶來全新可能。 z^z,_?q;
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圖1.LICS設計及液滴操控效果 OC5\3H
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圖2.無泵LICS微流控芯片內液滴的光操控生物診斷與分析應用 {Yc #XP
研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、廣東省區(qū)域聯合基金重點項目與深圳市基礎研究學科布局等的支持。 QMQ\y8E
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論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp9369
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