基于微流控技术的液滴生成方法研究.pdf

PRINTING AND DIGITAL MEDIA TECHNOLOGY STUDY Tol.228 No.1 2024.02印刷与数字媒体技术研究 2024年第1期（总第228期）OVERVIEW综述基于微流控技术的液滴生成方法研究张明慧1,2,3#，恩溪弄1,2,3#，冯博冉1,2,3，王宝鲲1,2,3，李 艳1,2,3*（1.北京印刷学院 机电工程学院，北京 102600；2.北京印刷学院 数字化印刷装备北京市重点实验室，北京 102600；3.北京印刷学院 印刷装备北京市高等学校工程研究中心，北京 102600）摘要 微流控是对微尺度下的流体流动进行操控的技术。利用微流控技术生成的液滴具有单分散性好、大小均匀、内部稳定、体积小、通量高等特性，被广泛应用于生物传感、化学合成、食品加工、药物筛选、航天医学、环境监测等领域。微流控技术涉及许多方面，本文主要综述液滴生成方法的研究，概述了液滴生成的主动法和被动法，并对被动法中微通道的设计进行了详细的描述，总结了近年来微流控技术在生物传感、航天医学、环境检测领域的最新进展，探讨了微流控技术在各方面的发展趋势，并对其未来应用前景进行了初步讨论。关键词 微流控技术；液滴生成；微通道；被动法；主动法中图分类号 TN492文献标识码 A文章编号 2097-2474(2024)01-13-011DOI 10.19370/10-1886/ts.2024.01.002Study on Droplet Generation Methods Based on Microfluidics TechnologyZHANG Ming-hui1,2,3#,EN Xi-nong1,2,3#,FENG Bo-ran1,2,3,WANG Bao-kun1,2,3,LI Yan1,2,3*(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,Beijing Institute of Graphic Communication,Beijing 102600,China;2.Beijing Key Laboratory of Digitizatalized Printing Equipment,Beijing Institute of Graphic Communication,Beijing 102600,China;3.Engineering Research Center of Printing Equipment of Beijing Universities,Beijing Institute of Graphic Communication,Beijing 102600,China)Abstract Microfluidics is the technology of manipulating fluid flow at the microscale.The droplets generated by microfluidics technology have the characteristics of good monodispersity,uniform size,internal stability,small volume,and high flux,and are widely used in fields such as biosensing,chemical synthesis,food processing,drug screening,aerospace medicine,and environmental monitoring.Microfluidics technology involves many aspects.In this paper,the research on droplet generation methods were mainly reviewed,the active and passive methods of droplet generation were outlined in microchannel and the design of microchannelsin the passive method was described in detail.It summarized the latest progress of microfluidics technology in the fields of 收稿日期：2023-05-11修回日期：2023-06-21*为通讯作者#为共同第一作者项目来源：北京印刷学院博士启动金车削加工过程稳定性概率分析方法研究(No.27170123011)；2023年数字化印刷装备北京市重点实验室平台建设项目本文引用格式：张明慧，恩溪弄，冯博冉，等.基于微流控技术的液滴生成方法研究J.印刷与数字媒体技术研究，2024，(1)：13-23，30.2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 132024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 132024/3/6 15:47:572024/3/6 15:47:5714印刷与数字媒体技术研究2024年第1期（总第228期）0 引言自微流控（Microfludics）技术诞生以来，微米尺度下的流体流动得到了迅速的发展1。通常把在微米尺度空间里流动的流体称为微流体，对以层流或低雷诺数为主要特征的微流体操控相应地称为微流控2。微流控技术通常又称作芯片实验室（Lab-On-Chip)，是在微机电流控技术（MEMS）基础上发展而来的3，是使用尺寸为几十微米至数百微米通道，处理或操纵少量（10-910-18L)流体的系统的科学与技术4，被应用于生物、化学、机械、材料等各个交叉学科领域。微流控最早起源于微分析法，其中包括气相色谱（GPC）、高压液相色谱（HPLC）和毛细管电泳（CE），它们以毛细管形式彻底改变了化学分 析5。20世纪90年代初，瑞士科学家Manz等6最早提出了微流控的概念，将微机电与化学分析相结合，即微全分析系统（TAS)，拉开了微流控技术发展的序幕。90年代中期，美国国防部提出对士兵个体生化自检装备的手提化需求，催生了世界范围内对微流控技术的研究。在整个90年代，微流控常被认为是一种分析化学平台，并往往和“微全分析系统”概念混用。2000年，Whitesides小组7关于PDMS（聚二甲基硅氧烷）软刻蚀的方法在Electrophoresis上发表。2001年，在微流控芯片上发展出微流控液滴技术8，同年，以微流控为主题的杂志Lab on a Chip创立。2002年Quake小组9以微阀微泵控制为主要特征，在Science上发表题为微流控芯片大规模集成的论文。之后，微流控技术不断被Nature、Business、Forbes等杂志报道，被称为“改变未来的七种技术之一”。目前，关于微流控中的液滴生成机理是学术界研究的热点。因此，详细阐述与分析微流控中液滴生成机理的研究现状极为重要，以从中判断当前存在的问题并把握其未来发展趋势。本文介绍了微流控技术中液滴生成的被动法和主动法。被动法生成液滴主要是通过控制微通道结构流速比来生成液滴；主动法生成液滴主要是借助外力，通过打破液流生成液滴10。在被动法中，对微通道的制作材料、制备工艺以及液滴在不同微通道结构的生成做了详细介绍，其中液滴生成的被动法包括T型结构法、流动聚焦结构法、共轴流聚焦结构法和阶梯结构法。在主动法中，分别介绍了电驱动法、喷墨打印法、微型阀驱动法、声驱动法等。最后，展望了液滴微流控技术在生物传感、航天医学、环境检测等领域的研究发展。1 液滴微流控技术概述微流控技术可以通过操纵互不相溶的连续相和分散相，进而产生相分散的微液滴11，具有在微尺度上对多种流体精细控制的优点。因此，它允许精确调节微粒的组成和几何特征。而传统的乳状液生成大多是利用搅拌产生的剪切或冲击应力使液滴破碎，而剪切力施加不均匀会造成液滴尺寸高度多分散。利用微流控技术的这些优点，可以产生具有可控尺寸、单分散性、多样形态和特定功能的工程微粒12。在微流控系统中，液滴生成的大小和稳定性除了受液体本身的性质（如黏度和表面张力）以及温度、流速和通道几何形状等外界因素的影响，还与分散相和连续相的流速、流体本身的性质以及微通道的几何形状有关13。根据作用力的不同，液滴生成的方法可以分为被动法和主动法。被动法与微通道结构和润湿性的变化有关，因此需要设计一定结构的微通道，使其液流局部产生相应的浓度梯biosensing,aerospace medicine,and environmental detection in recent years,and explored the development trends of microfluidic technology technology in various aspects,and preliminary discussions were conducted on its future application prospects.Key words Mcrofluidics technology;Droplet generation;Microchannel;Passive method;Active method2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 142024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 142024/3/6 15:47:572024/3/6 15:47:5715综述张明慧等：基于微流控技术的液滴生成方法研究度14，进而生成微液滴。而主动法是通过外部能量（例如电磁场）来诱导界面不稳定15。2 液滴生成的被动法2.1 被动法中微通道制作材料与制备工艺2.1.1 微通道制作材料的分类及性能微通道的制作材料主要有塑料、陶瓷、硅质类材料、新型的纸基材料16、3D打印材料、聚合物材料，根据材料的性能总结了不同制备材料的优缺点，见表1。表1 不同微通道制作材料的优缺点Tab.1 Advantages and disadvantages of different materials for preparing microchannels材料优点缺点塑料具有对生物应用的兼容性、成本低廉、适合大批量生产耐热性和机械性能差、无法自然降解陶瓷耐高温、抗压强度较高易碎、不透光硅具有良好的化学惰性和热稳定性易碎、不透光、电绝缘性差、成本偏高纸成本低廉、制作简便、便于携带、具有很强的毛细驱动力、生物相容性好吸水性控制难度大、加工精度低、检测灵敏度低玻璃透光性和电渗性良好、具有化学惰性和生物相容性、表面通道易于修饰、机械强度大、具有耐高压性不透气、非特异性吸附低、制备成本高且周期长、加工精度较低3D 打印材料硬度高、耐高温、物理化学性能稳定模具加工成本高、加工周期长聚合物材料种类繁多、原材料成本低、易于加工成型、适合大批量生产不耐高温、导热性能低、部分材料价格较高硅质材料主要包括硅17、玻璃18、石英19等。硅作为早期微流控装置的主要材料，具有良好的化学惰性和热稳定性。玻璃是一种非结晶的无定形固体，常见的玻璃微通道主要是采用表面湿法腐蚀，或将毛细玻璃管自身作为微通道。纸作为新型的微流控装置材料，其优点在于来源广泛，成本低廉，且具有很强的毛细驱动力。纸基微流控装置的加工过程是在亲水的纸基上制作出图案化的疏水边界，从而形成微通道。纸基微通道的制作方法一般包括物理阻隔法、物理沉积法和化学改性法。对于物理阻隔法和物理沉积法来说，都是通过疏水物质改变纸张的润湿性能。化学改性法则是通过采用与亲水基团发生反应的试剂使纸张形成疏水边界20。3D打印技术主要包括熔融沉积快速成型（FDM）、光固化成型（SLA）等，其常用的3D打印材料有光敏树脂SU-821、聚乳酸（PLA）22-23等。聚合物材料主要有硅胶类聚合物、热固性聚合物、热塑性聚合物、热塑性弹性体材料或软热塑性弹性体材料等，其中PDMS是一种有机硅橡胶，具有优异的透光性、柔韧性和透气性，是现阶段微流控技术实验研究中使用最广泛的材料之一24。2.1.2 微通道的制备工艺微通道可通过多种机械加工工艺制备得到，具体制备工艺分为两大类：直接制造工艺和间接制造工艺（如图1）。直接制造工艺是利用机械加工工具直接对材料进行加工，不需要模具，包括硅/聚合物表面微加工25、微铣削26、3D打印技术27、激光烧灼法28和蚀刻法29。微铣削是通过切削工具去除散装材料来创建微尺度特征26，其加工对象主要是金属和塑料，具有超快速成型的优点。3D打印技术，也称为增材制造，是一种以数字模型文件为基础，使用粉末金属或塑料等黏性材料逐层打印构建物体的技术30。近几年来，微立体光刻技术（SL）31、熔融沉积成型技术（FDM）32在制造微通道中较为常见。SL是通过激光等光源，对光敏树脂等光敏聚合物材料进行逐层曝光固化、层层叠加而形成三维立体结构；FDM是将加热软化的聚合物材料熔丝逐层打印的技术，不需要模具就可以加工出适合的微通道33。如图1a所示，通过熔融沉积成型3D打印技术制备具有平坦基底和储存器的模型34，其中a1为CAD模型，a2为FDM制造的基底微通道。虽然微铣削和3D打印技术都属于直接制造工艺，但它们的不同之处在于微铣削是一个减法过程，而立体光刻是一个加法过程26，他们都在微流控技术中应用广泛。间接制造工艺是利用一个中间模具，将材料灌注到模具中的加工技术，包括软光刻35-36和喷墨打印。软光刻是一种快速成型的方法，是微通道加工最常用2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 152024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 152024/3/6 15:47:572024/3/6 15:47:5716印刷与数字媒体技术研究2024年第1期（总第228期）的方法。软光刻技术为微通道的加工提供了一条低技术含量的途径，既可以在材料表面制造简单的微通道，又在微通道内创建微图案37。Kim等38利用软光刻技术，将PDMS混合物倒入母盘，在7080的温度下持续1小时固化PDMS混合物。喷墨打印技术在功能材料制造微通道上具有很高的效率37。Guo等39提出了一种基于喷墨打印液体模板制造微通道的简单方法，将PDMS预聚物混合物倒入Y形容器中静置，使用喷墨打印将Y形图案印刷在预聚物混合物的表面上，并将Y形图案自发地包裹到预聚物混合物中并充当模板，预聚物混合物热固化，液体模板蒸发，形成PDMS基质微通道，如图1b所示。2.2 液滴在不同微通道结构的生成分析用被动法生成的液滴具有大小均匀、单分散性好、空间分布均匀的特点，被动法能有效避免外界作用干扰，消除交叉感染40。在被动法中，根据液滴产生的通道几何形状不同，主要分为T型结构、流动聚焦结构、共轴流聚焦结构和阶梯结构。其中，T型结构和流动聚焦结构是最常用的通道几何形状。不同结构下微通道产生液滴的情况见表2。表2 不同结构微通道的液滴生成简图Tab.2 Schematic diagrams of droplet generation in micro-channels with different structures微通道结构微通道中液滴生成简图T型结构Y型结构V型结构流动聚焦结构共轴流聚焦结构阶梯结构（侧视图和俯视图）a.直接制造工艺b.间接制造工艺3D打印基底微通道CAD模型储器长边(a1)(a2)基底灯丝切片步骤分层高度zyx印花床加热微通道样板容器PDMS预聚物混合物自然包裹图1 微通道的直接制备工艺与间接制备工艺示意图Fig.1 Schematic diagrams of direct and indirect preparation processes for microchannels2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 162024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 162024/3/6 15:47:582024/3/6 15:47:5817综述张明慧等：基于微流控技术的液滴生成方法研究2.2.1 T型结构T型结构最早由Thorsen等8提出，他们认为在管出口的两相交界处，由于剪切力与分散相表面张力的竞争导致液体本身的稳态被打乱，最终分散相被大于表面张力的剪切力挤压成液滴。Guillot等41将T型结构通道中液滴的产生归因于受流速守恒影响的阻塞-箍缩机制，两相流液体聚集在一处，分散相被连续相阻挡并被剪切形成液滴。Mench等42否定了Thorsen等的结论，证明了液滴形成的主要原因是两相流体中的流体静压力的平衡，而不是剪切应力。T型结构通道通过挤压或射流机制产生液滴，射流仅在高流速和低界面张力下产生，而挤压是在低流速下产生。在T型通道的基础上，还演变出了Y型、V型和K型结构（Y型和V型结构中液滴生成见表2），其中V型结构通道中液滴产生时的气泡或废液滴会从额外的通道排出。2.2.2 流动聚焦结构相比T型结构，流动聚焦结构允许产生小于孔尺寸且大小均匀的可控液滴43。流动聚焦结构最早是由Anna等44和Drefus等45提出，两垂直通道中连续相的流体挤压分散相，在孔内或孔下游形成液滴。Gulati等46证明了液滴从分散相本体断裂的位置取决于流道几何形状和两相流速，图2a展示了通道深度为50m的不对称几何通道生成的液滴。Wei等47在流动聚焦后加入了一个不对称的液滴分裂微结构，能使产生的大液滴分裂成更小的液滴，可产生3万个液滴，图2b展示了流动聚焦后的不对称液滴分裂过程。2.2.3 共轴流聚焦结构共轴流聚焦结构的液滴形成类似于同轴套筒的通道，小直径通道中的分散相与大直径通道中的连续相平行流动，分散相被连续相挤压破裂成液滴。共轴流聚焦结构最早是由Cramer等48制备得到，他们研究了从低速液滴滴落到高速射流的液滴动力学以及液滴生成过程中连续相和分散相之间的界面张力和黏度比。Utada等49研究了液滴从毛细管尖端滴入射流的机理，提出了液滴从毛细管尖端滴入射流的机理依赖于外部液体的毛细管数和内部液体的韦伯数，图2c展示了毛细管尖端射入方形毛细管的液滴生成过程。2.2.4 阶梯结构阶梯结构的液滴形成是由拉普拉斯压差诱导液滴自发形成，分散相在进入阶梯结构前会先在狭窄的通道中流动，然后穿过含有阶梯结构的连续相的储层自发分裂成微液滴40，具有剪切力小、流动不灵敏、结构简单、易于集成等特点13。Schuler等46将分级乳状液结构与离心装置相结合，单分散液滴在离心力的作用下进入较深的储层，并在储层顶部漂浮成单层。Park等50设计的微流控发生器取代了复杂的微泵，通过改变微通道的形状和按下按钮的次数来调节液滴的大小和操纵液滴产生，图2d为阶梯微通道结构示意图。100mabdc样品溶液油油液滴分裂h=30mh=200m分散相连续相分散相wbaH分散相连续相连续相毛细管尖端方形毛细管图2 不同微通道液滴生成实例Fig.2 Examples of droplet generation in different microchannels 2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 172024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 172024/3/6 15:47:582024/3/6 15:47:5818印刷与数字媒体技术研究2024年第1期（总第228期）3 液滴生成的主动法主动法与被动法相比，液滴装置更为复杂，制作工艺更为精巧，有更好的液滴控制能力，可生成多种实验所需液滴13。主动法包括电驱动法、喷墨打印法、微型阀驱动法、光驱动法、磁驱动法和声驱动法等。3.1 电驱动法电驱动法主要有介电泳法和电湿润法10。介电泳法主要是从储液室中将液体拉出来形成液滴，而电湿润法是用外加电场改变流体与其接触面间的界面自由能，使液体浸润表面，电场关闭后，表面变疏水，之前浸润在表面的液体从储液室断裂，形成液滴。Li等51通过在启动信号处打开/关闭开关来调节液滴的喷射位置和体积，启动超过阈值的电压就会触发卫星液滴释放。3.2 喷墨打印法喷墨打印法是一种非冲击式点阵打印技术，能在打印机喷嘴的压力下直接喷射出体积为微升甚至纳升的液滴52。喷墨打印法分为连续喷墨和按需喷墨。根据液滴在形成过程中所使用的方法，按需喷墨又分为热喷墨、压电喷墨、静电式喷墨和声学喷墨。Zoltan53和Kyser54是按需喷墨打印的先驱发明者，通过施加电压脉冲由压电陶瓷的机械运动产生的压力波喷出墨滴。Zhang等55研制了一种基于喷墨打印的液滴式数字聚合酶链式反应（dPCR），将所需溶液置于墨盒中，喷嘴置于油相分散相，通过挤压喷嘴喷出的微小液滴会立即被分散相包裹，形成连续的单分散 液滴。3.3 微型阀驱动法微型阀驱动法是一种在型通道法基础上演变的液滴生成方法，可以实现单个液滴的精准生成与操控56。2009年，Lin等57最早提出此方法，他在型通道上集成一个与气压驱动装置相连的微型阀层，通过控制气压阀的开关控制液滴的生成及调节液滴的尺寸。3.4 其他方法光驱动法是用强汇聚的光束产生两相微液滴的方法50。Park等58利用光驱动法使分散相与连续相界面处由于激光脉冲形成气穴，截断连续相进入到分散相中形成液滴。磁驱动法是利用磁流体在外磁场的控制下产生液滴，液滴的尺寸和密度与磁体位置和磁力大小有关13。声驱动法是通过声波震动毛细管尖端，使液滴在毛细管尖端颈处流动，通过调节声波的振幅和波形，可以实现液滴的大小和产生频率。该方法具有集成化和低功耗的优点，无须设计微流道和进行表面修饰59。4 液滴微流控技术在各领域中的应用4.1 生物传感方面 微流控技术由于能产生体积微小、比表面积微小、通量高、反应条件稳定及反应效率高的液滴，被广泛用于生物分析（如单细胞分析、蛋白质分析、酶分析、核酸分析）领域。生物传感装置能够检测目标生物分子，具有使用样品剂量少、高通量和高效检测的优点60。近年来，微流控技术制备的含有传感元件的微粒已被开发用于生物传感61。Bernacka-Wojcik等62基于非杂交的DNA功能化的金纳米颗粒建立了小型化比色DNA生物传感器，采用毛细管同轴微流控技术制造微胶囊，通过将葡萄糖响应的量子点和肝素响应的金纳米棒等纳米传感器封装在液核中，有效减少了所需的样品体积。Xie等63制备了空心聚乙二醇基微胶囊，通过将葡萄糖响应的量子点和肝素响应的金纳米棒等纳米传感器用毛细管微流控技术封装在液核中，形成的单分散液滴被外部连续相分散形成双乳液液滴。如图3a所示，其中红色部分为含纳米传感器的水相，绿色部分为油相，灰色部分为水相。除了金纳米材料之外，银纳米、铜纳米颗粒等在生物传感方面应用也十分广泛。Liu等64用氨基多糖壳聚糖（CS）和丙烯酸羧2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 182024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 182024/3/6 15:47:592024/3/6 15:47:5919综述张明慧等：基于微流控技术的液滴生成方法研究酸盐酸（AA），通过毛细管微流控技术先制备了单分散液滴，再被外部流体聚焦形成双乳液液滴，这些液滴通过UV固化形成水凝胶微球，收集并用水性洗涤液脱去油层，如图3b所示。最近，又基于三重乳液滴的微流控制备核壳水凝胶微球，通过毛细管微流控技术将水凝胶前置液分散为液滴，通过UV光固化成微球65。这种化学功能的水凝胶微球能够捕获用于快速生物传感或医学诊断的生物特异性靶标。4.2 航天医学方面微流控装置具有体积小、集成度高、消耗量小等特点，正好可以克服微重力这一影响因素的干扰，这一特点近年来被多次用于航天医学中。浙江大学66、中北大学67等单位都开展了水力聚焦微流控的研究工作。其中中北大学利用光刻技术和斜曝光技术，通过间接微通道制造工艺，制作出了具有三维聚焦功能的微流控装置，能够精准检测血红细胞数目，并最终应用于航天医学检测。东南大学68和西安交通大学69等单位研究了惯性效力对微流控装置的影响，有助于制备出结构简单、方便聚焦和分选的微流控装置，进行高通量颗粒/细胞排序、富集和纯化，应用于航天医学临床诊断。西北工业大学70通过无鞘流通道聚焦方法制备的即插即用的微流控装置能有效分类计数淋巴细胞亚群，并成功应用于中国载人航天的免疫监测试验和训练。4.3 环境检测方面随着现代社会的进步，人们对大自然的破坏引发了一系列的环境污染问题，这不仅会危害人类的健康，还会对自然环境造成污染。微流控技术可以对大气污染、水污染和土壤污染等环境污染的微环境进行检测，如温度、渗透压浓度、pH值等12。Hu等71设计了一种可进行多重质谱（MS）分析的微流控气体收集平台，通过肺泡阵列表面的液滴阵列来获取吸入气体的信息，被广泛应用于室内外吸入空气污染物分析中。Toda等72开发了一种基于蜂窝型（PDMS片/硅片/PDMS片）微通道萃取的实时在线检测设备，该设备可以对土壤和地下水流体中的硫元素进行检测。贾宏新等73提出了一种三明治结构（玻璃片/PDMS膜/PDMS底片）微流控装置，实现了水污染物中由NH4+反应、生成的氨气检测的集成化。5 总结与展望本文综述了微流控技术中液滴的生成机理，着重介绍了微流控液滴生成的被动法和主动法。目前，微流控作为一个新兴交叉学科，其技术已在许多领域广泛使用，但仍存在如下问题需要进一步探索。1）在生物传感方面，需要具有良好生物相容性和可控生物降解的材料，目前只有从合成聚合物到天然大分子的几种材料能够满足这一要求。因此，需要进一步研究具有优化功能和性能的生物相容性材料。2）在航天医学中，需要进一步实现微流控芯片片上试剂的长期储存以及微流控装置的系统集成。3）在环境监测中，需要研发合适的环境采集b.用于制备双乳化液滴的玻璃毛细管微流体装置a.用于制造微胶囊的微流体装置UV分散相油相油相毛细管毛细管连续相油油含水连续相方形毛细管收集毛细管微管道注射毛细管UV水洗从薄油壳分离的油滴水包油乳液聚合微孔图3 液滴微流控技术在生物传感方面的应用实例Fig.3 Examples of droplet mcrofluidics in the field of biosensing2024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 192024年1期印刷与数字媒体技术研究.indd 192024/3/6 15:47:592024/3/6 15:47:5920印刷与数字媒体技术研究2024年第1期（总第228期）器来提高检测的灵敏度、精准度。未来，随着微流控技术的不断革新，将进一步加快在生物传感、航天医学、环境监测领域的应用进程，也将有更广阔的发展空间。参考文献1 STONE H A,STROOCK A D,AJDARI A.Engineering Flows in Small Devices:Microfluidics toward a Lab-on-a-Chip J.Annual Review of Fluid Mechanics,2004,36(1):381-411.2 李战华.微流控芯片中的流体流动M.北京:科学出版社,2012.LI Zhan-hua.Fluid Flow in Microfluidic Chips M.Beijing:China Science Publishing&Media Ltd.,2012.3 满佳,华泽升,夏荷,等.微流控技术在机械工程-生命科学交叉领域的应用J.中国机械工程,2022,33(15):1857-1868.MAN Jia,HUA 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