iCANXTalksVol.8
大家好，6月5日香港大学（TheUniversityofHongKong）岑浩璋教授在iCANXTalks为全球观众做了“面向液滴微流控的液-液界面工程”的精彩英文讲座，介绍了液滴微流技术在细胞的高通量及高精度分析领域，以及开发“人造液体细胞器”甚至“人造细胞”领域的最新进展。会后iCANXTalks学术报告小组的香港大学博士生潘益同学总结了讲座的主要内容，包括：用液滴微控平台分离包含可控数量被载物质（如细胞）的液滴；具有很好生物相容性、可以富集特定生物大分子，以及界面具有类似生物膜通透性的全水相系统；结合液液相分离与流体动力学形成的非圆形全水相液滴。最后对讲座的问答(QA)环节进行了翻译与归纳。本文共约字，图文并茂，通俗易懂，相关内容对了解液滴微流控等前沿科技有一定帮助。本文的收费将全部作为撰写本技术报告的同学的稿费，感谢大家的宝贵支持，相信有您的支持和鼓励，iCANXTalks的学术报告会更加精彩。
iCANXTalks学术报告
岑浩璋教授·面向液滴微流控的液-液界面工程
潘益/香港大学博士生
6月5日iCANXTalks有幸邀请到香港大学（TheUniversityofHongKong）岑浩璋教授为我们作线上报告。岑浩璋教授来自于香港大学机械工程和生物医学工程系，同时他也担任香港大学机械工程系的副系主任。岑浩璋教授的研究方向包括乳液，生物微流控，生物医学工程及软物质。岑浩璋教授先后获得香港裘槎基金会高级研究成就奖（）、RisingStartAward（越南孙德盛大学）、国家自然科学基金委优秀青年学者奖（优青（港澳））（）、青年科学家奖（MicrosystemsNanoengineeringSummit,）、第46和47届日内瓦国际发明展银奖（，）、NanomedNewInnovator（IEEE,）、入选ESITop1%学者（）、OutstandingYoungResearcheraward（HKU,-）、ResearchOutputPrize（HKU,）、theEarlyCareerAward（ResearchGrantsCouncil，HKU,）、GraduateStudentSilverAward（MaterialsResearchSociety,）、RobertL.Wallace奖章（-）、ProctorGamble（PG）奖，以及普林斯顿大学优秀毕业论文奖（）等奖项。他于年入选香港青年科学院，年入选为英国皇家化学学会会士。他同时担任Biomicrofluidics（AIP）的副编辑，Small特刊“Microfluidics”（）的特邀编辑，ScientificReports（SpringerNature）编辑委员会成员以及Lab-on-a-Chip（RSC）编辑顾问委员会成员。
图1.岑浩璋教授在iCANXTalks的讲座信息
生物系统是具有多级结构的高度分化系统，细胞在维持生命体的生存、生长、发育起着至关重要的作用。然而，不仅生物细胞的复杂性和功能性尚未通过合成或工程方法在“人造细胞”中完全实现，而且人们关于对新的细胞组成（如液态凝聚体的研究）也尚待被发掘。对细胞中各个组分的高精度的识别、观察、监测和操控有助于我们全面理解细胞及其内部生命活动的动态过程。液滴微流技术的发展不但使细胞的高通量及高精度分析成为可能，而且为开发“人造液体细胞器”甚至“人造细胞”提供了新思路。本次报告中介绍了岑浩璋教授课题组的相关工作：（1）用液滴微控平台分离包含可控数量被载物质（如细胞）的液滴；（2）有很好生物相容性，可以富集特定生物大分子，以及界面具有类似生物膜通透性的全水相系统；（3）结合液液相分离与流体动力学形成的非圆形全水相液滴。在报告的结尾，将重点强调以液滴微流控为基础的全水相系统与其对应生物系统的高度相似性，并进一步讨论如何将这些相关特性应用于具有细胞样特性的新型高级材料的设计中。
液滴微流控技术
液滴微流控技术已经存在了相当长的一段时间，玻璃毛细管微流控也已经被广泛认识。早在年哈佛大学的DavidA.Weitz课题组就介绍了使用玻璃管微流控装置来制作非常复杂的乳剂液滴。如图2所示，通过液滴微流控来制备水/油/水结构的双乳液液滴，相较过去传统的制备方法要简单许多。
图2.液滴微流控技术（Science,,,）
液滴微流控技术的优势：（1）Tunablesize调控液滴的大小；（2）Narrowsizedistribution获得粒径分布均一的液滴；（3）Highloadingandencapsulationefficiency活性成分可被逐一装载到液滴中，因此可以实现较高的载量和包埋效率；（4）Controloverstructure更容易地控制液滴的结构以产生不同结构的双/多乳相体系；（5）Easilyscalable容易扩展到大规模生产中。
多种活性成分的装载
岑浩璋教授在博士期间的其中一项工作是利用双乳液体系作为模板来生产囊泡（vesiles）。如图3所示，在水/油/水双乳液体系中，将脂质（lipid）引入到中间的油相中，由于脂质会趋于在水油界面上聚集，因此可以作为内部两水相液滴的分界。同时利用液滴微流控技术可以实现液滴结构的高度操控，产生更加复杂的囊泡。例如双组份囊泡和多隔间的囊泡，并且可以在不同隔间内分别载入不同添加物。
图3.多种活性成分在液滴中的装载（Angew.Chem.,,50,）
该论文发表后，有学者提议此技术可以用于人工细胞的聚集，但此前还需理解合成液滴（syntheticdroplets）与生物液滴（biologicaldroplets）的本质区别，并设法突破两者的界限。其中两者的区别为：（1）Bio-andcyto-