创新的微流体技术正在彻底改变诊断！

创新的微流体技术正在彻底改变诊断！

2025年5月16日，多特蒙德工业大学进行了一项开创性的干涉检测晶体中原子运动的实验。物理系的研究人员 Marek Karzel 和 Alexey Scherbakov 博士介绍了 100 飞秒激光脉冲，可以加热晶体板上的金属薄膜。薄膜的温升仅为0.1度。尽管增加幅度很小，但薄膜的热膨胀产生了声波，当声波到达超晶格时，该声波在板的另一侧被成功检测到。该实验是综合研究的一部分，为材料研究和量子计量学开辟了新的可能性。该成果还发表在著名期刊《自然材料》上。

Anton Samusev 博士借此机会解释说，该实验与 LIGO 项目有很大不同。虽然 LIGO 会记录单个事件，但在这种情况下需要进行大量测量。实验室的实验条件使得每秒可以重复数百万次。这些重大进展可能会彻底改变材料科学及其他领域的知识，使人们能够更深入地了解以前难以捉摸的原子运动。

微流控技术及其应用

随着物理学研究的不断进步，微流控作为微工程中的一个新兴领域，也正在经历着令人瞩目的发展。微技术的小型化通过微电子和微流体的创新方法开辟了新的可能性。微流体技术可以通过称为芯片实验室 ​​(LOC) 或微全分析系统 (μTAS) 的集成芯片系统进行完整的化学分析。这些技术在定义的通道结构中传输化学物质，类似于电子电路传输电子的方式。

LOC 技术的主要应用领域多种多样，从气相色谱和电泳等小型实验室设备到医疗诊断的即时测试系统。这些包括血糖仪、妊娠测试、凝血测试和心血管标志物测试。这些微流控解决方案的优势在于加速分析、现场诊断和多参数测定。

技术挑战和未来展望

微流控芯片的设计和制造通常由塑料制成，以最大限度地降低制造成本。聚碳酸酯 (PC) 等典型材料对于确保良好的流体流动非常重要。 ISAT 的制造工艺包括压制、注塑、光刻和铣削等多种技术。通道结构的设计对流动行为有重大影响，可以使用软件工具进行模拟。这使得能够生产针对特定分析问题专门优化的芯片。

尽管发展前景广阔，但微流控目前面临着技术挑战和激励问题，阻碍了其潜力的充分发挥。建议改进技术的可访问性、用户友好性和可制造性。为了克服现有的挑战并进一步推进医学和科学应用领域，有必要改变微流体领域的观点。面向未来的方法可以显着增加这些技术的潜力，特别是在血液学和血管生物学领域，其中微流体可以模拟血管和毛细血管中的生理流动条件。

总之，晶体中原子运动检测的进步和微流体的发展相互启发，并导致对高度复杂系统的更好理解。创新方法将在基础研究和临床诊断中发挥核心作用。