林金明：开放式微流控及其在细胞研究中的应用

　　细胞操纵是生化研究的基础，它需要用户友好，多功能和精确的工具。基于流动限域原理，开放式微流控技术可以精准控制液体在微尺度开放空间中的运动。不同于传统的封闭式微流控体系，开放式微流控系统中的任意位置都可以被外部装置所触及，因此人们可以对该体系内任意目标位置的细胞样品选择性地进行高时空精度的刺激、取样、原位分析等操作。得益于该系统独特的优势，图案化细胞培养、3D 组织建模、原位在线细胞因子分析、单细胞局部化学刺激、原位单细胞采样、亚细胞修饰等多种操作可轻易实现。

　　在本文中，作者总结了开放式微流控设计的两个基本思想，解释了主流开放微流控方法的原理，介绍了它们最近的重要应用，并讨论了开放微流体的挑战和发展趋势。两个基本设计思想是开放式微流控网络和探针。微流体网络可以通过移除封闭通道的固体壁得到，它可以被用来操控流体在 X-Y 方向的流动，适用于大规模、长时间、多功能的细胞培养和刺激操作，典型的方法有槽状通道、悬浮微流控、“free style”微流控等。微流控探针可以被认为是将封闭通道折断，然后将通道折起来，使其断口对准细胞进行操作：它通常是在竖直（Z）方向上操控流体流动，适用于高时空分辨率的细胞操作，典型的装置有微纳玻璃管、流体力显微镜、推拉式探针及多出口微流控探针等。微流控网络和探针相互配合可以很好地满足多种多样的细胞研究需求，尤其是在单细胞乃至亚细胞水平。

　　该成果以题为" Emerging open microfluidics for cell manipulation "发表在英国皇家化学会期刊Chemical Society Review 上，该文章被选为封面文章(front cover)。该工作第一作者为清华大学化学系博士研究生张强，通讯作者为清华大学化学系林金明教授和北京工商大学生物工程系林玲教授。本研究工作得到国家自然科学基金资助（22034005, 21727814, 21804026, 21621003）。

　　论文信息

　　Emerging open microfluidics for cell manipulation

　　Qiang Zhang, Shuo Feng, Ling Lin,*(林玲，北京工商大学) Sifeng Mao and Jin-Ming Lin*(林金明，清华大学)

　　Chem. Soc. Rev., 2021, 50, 5333–5348

　　http://doi.org/10.1039/D0CS01516D