液滴微流控又稱為微型反應器,是微流控技術的分支,是指在封閉的微通道網絡中生成和操控上百萬個納升至皮升級液滴的一種尖端技術。液滴微流控除具備傳統微流控技術固有優勢外,還具備體積極小、樣品量低、速度快、通量高、液滴大小均勻、內部穩定等特點。
在應用方面,基于其特性,液滴微流控技術在IVD檢測、藥物控釋、抗體篩選、核酸檢測與分析、顆粒材料合成、液滴條形碼測序、催化劑、組織工程、生物標志物檢測等領域具有廣闊應用前景。液滴微流控可加快生物醫學研究速度、降低樣本消耗,為生物檢測、醫藥研發提供了新平臺,近年來,隨著生物醫學研發熱情提升,液滴微流控技術得到快速發展。
在生成方法方面,目前常用的液滴微流控生成方法有兩種,即主動法和被動法。主動法是使用有源元件來驅動和控制微液滴的發生,包括光控法、電動法、磁場法和微閥法等;被動法是通過改變流道的內表面來加速或減緩流體流動來控制液滴發生,包括T型管道法、同軸毛細管法、二維擠壓法、聚集型管道法等。
根據新思界產業研究中心發布的《
2023-2028年液滴微流控行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,近年來,液滴微流控技術發展迅速,應用領域不斷擴展,但總體來看,目前液滴微流控商業化水平仍較低,主要商業化應用是ddPCR。液滴微流控商業化應用仍存在諸多挑戰,包括液滴微流控芯片制造難度大、實驗環境較苛刻、成本過高、理論指導缺乏等。
在全球范圍內,液滴微流控相關企業有10X Genomics、Bio-Rad公司、Illumina、 法國Elveflow、Agilent、萬乘經緯基因科技(北京)有限公司、達普生物科技有限公司等。10X Genomics于2016年推出全球首款基于液滴微流控技術的單細胞測序儀,并長期占據市場主要份額。我國液滴微流控相關產品研究起步較晚,在技術、效率、研發、應用、平臺打造等方面與國際先進水平相比仍存在一定差距。
新思界
行業分析人士表示,與傳統微流控相比,液滴微流控具有樣品及試劑使用量少、反應效率高、通量高等優勢,應用前景十分廣闊。近年來,在生物醫藥產業快速發展背景下,液滴微流控技術得到了蓬勃發展,但由于學術研究和商業應用嚴重脫軌,目前液滴微流控商業化水平較低,未來市場發展有待進一步探索。