一秒測出你有沒有患病——表面張力在醫學上的應用

材料人注：科學家們設計出一種僅靠液體表面張力變化就可以將液滴分類的設備，這種設備被認為在醫療診斷等領域將大有作為，而且更好的消息是這種設備不但簡單而且廉價。

通過表面張力將液滴分類

想象一下，僅僅通過觀察血滴在表面的運動，就可以立即檢測出你有沒有患糖尿病、感染埃博拉病毒或其他疾病。

這項研究結果來自科羅拉多州立大學的機械工程系和生物醫學工程學院的助理教授Arun Kota領導的團隊，而且上述應用也只是他們該項研究的潛在應用之一。他們制得一種特殊的涂層，不僅可以疏水，實際上會排斥包括油和酸在內的幾乎任何液體——這種特性也被稱為超疏不粘性。

他們在Lab on a Chip上發表了該項研究成果。Kota和他的團隊設計出了一種簡單廉價卻可以通過液體表面張力變化來對其分類的設備。他們可以通過調節設備表面來操控表面特性中的對液體排斥性。

科研人員通過修飾鈦薄膜方法，以二氧化鈦“納米花”將表面進行納米級別的圖案化，這些圖案在掃描電鏡下看上去就像是一片鮮花。利用二氧化鈦的光催化特性，他們可以在設備上通過照射一定時間的紫外線來輕微地改變表面化學特性。

其結果就是：當設備被輕微地傾斜，平面薄膜就可以通過表面張力來分類液滴。

這些簡單的概念可以帶來一些熱門應用，從醫療診斷平臺的生物傳感器到快速區分不同化學性質液體或通過血液快速判定是否患病的實驗室芯片系統。

從根本上說，Kota和他的團隊感興趣的是為什么材料會導致超疏不粘性以及是如何導致這種特性產生，他們也希望能完善超疏不粘性背后的科學原理。

“但是我們是工程師，因此我們必須將應用商業化”， Kota解釋說。“我們的夢想是創造出耐磨的機械可用的超疏不粘性表面。我們得到了這些有趣的表面，但問題是它們并不耐磨。如果你做出的東西并不實用，那么最后還有誰關心呢？”

參考原文鏈接：Surface tension can sort droplets for biomedical applications

文獻鏈接：Tunable superomniphobic surfaces for sorting droplets by surface tension

本文由編輯部王旗提供素材，李禹辰編譯，點我加入材料人編輯部。