基于液滴的微流控技术具备几项优势：多个实验室功能集成于单个微加工芯片中、手动干预的可能性、最小的样本消耗、以及更高的分析速度和数据精度。这些优势推动了该技术广泛应用于生物和生物医学领域的研究，如单细胞分析、药物筛选和合成生物学。然而，尽管这些技术研究最近取得了进展，在终端用户处的应用仍面临着相当大的挑战。其中，大部分技术高度先进，对于终端用户来说设置复杂，强大而易用的实时分析方法的开发难度尤其值得关注。

为此，德国海德堡大学分子系统工程研究所的Ilia Platzman博士等人开发出了一种非常灵敏的光学设备，配备了智能算法，用于实时无标记监控和主动操控通过的液滴。该装置由快速灵敏的CMOS相机传感器、集成数据处理单元和自定义算法组成，可以便捷地安装到显微镜的光路中。基于现场可编程门阵列（FPGA）上，利用所开发的算法对物体的亮场图像进行实时评估。通过筛选必要信息，该数据提取容许在无限时间范围内以>10000 fps的帧速率进行图像分析，时延极短且固定为几微秒（μs）。

他们通过测量不同的液滴生成参数以及对液滴中细胞的无标记检测，验证了所开发的光学设备的先进性能。此外，新开发的设备与函数发生器系统相连，以便根据测量的参数对监测液滴进行后续操作。例如，他们成功使用光学装置根据液滴参数（如液滴大小和液滴含量）进行液滴分类（即：细胞载液滴与空液滴）。与其他实时强度测量系统相比，该系统复杂性降低，以其不到200微秒的确定性时延和10000 赫兹（Hz）的持续速率，大幅度提升了液滴操作效率。研究者相信，该光学设备将会拓展基于液滴的微流控工具箱，被推广应用于生物医学、细胞生物学和合成生物学等场景中。该文发表在VIEW上（DOI:10.1002/VIW.20200101）.

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https://doi.org/10.1002/VIW.20200101

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