在化學和生物領域，特定的濃度梯度微環(huán)境可以被應用于晶體生長、藥物篩選、免疫分析、仿生器官培養(yǎng)等方面。諸多研究工作報道了各類濃度梯度的生成方案，但是都無法實現(xiàn)超長線性濃度梯度。
上海理工大學未來光學國際實驗室莊松林院士、張大偉教授帶領的超精密光學制造團隊與加拿大曼尼托巴大學Francis Lin教授、復旦大學付永鋒副教授、中國科學院深圳先進技術研究院巫建東副研究員、長海醫(yī)院郭世偉教授合作，創(chuàng)新地提出了“超長線性濃度梯度生成的微流控技術”。論文作為封面論文在國際一流期刊《芯片實驗室（Lab on a chip）》發(fā)表。12月5日，RSC英國皇家化學會官方微信號重點推介了這項成果。上海理工大學戴博教授、碩士研究生龍嚴同學和中國科學院深圳先進技術研究院巫建東副研究員為第一作者，張大偉教授、加拿大曼尼托巴大學Francis Lin教授和復旦大學付永鋒副教授為通訊作者。
圖：連續(xù)流/液滴濃度梯度生成技術原理示意圖及實驗圖
論文提出的技術能夠生成超長濃度梯度的連續(xù)流，或者具有微小濃度差異的液滴串。所產(chǎn)生的濃度梯度在10%-90%濃度變化范圍內(nèi)呈線性。濃度梯度的長度可以通過結(jié)構(gòu)（增加混合腔體積或個數(shù)）進一步增長。該技術可以通過控制芯片內(nèi)的液路閥，循環(huán)生成周期性濃度梯度的連續(xù)流和液滴串。研究人員還將濃度梯度生成應用于藥物篩選實驗，將小鼠乳腺癌細胞（4T1細胞）置入不同濃度的紫杉醇藥物中，經(jīng)培養(yǎng)后的4T1細胞濃度與紫杉醇濃度呈負相關，證明了紫杉醇對癌細胞的抑制作用。論文所提出的濃度梯度生成技術可以被廣泛應用于藥物篩選、細胞趨化及遷移等工程及研究領域。
供稿：光電學院
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2021/lc/d1lc00749a
