生活與科學:微流控推動醫學創新

[2023.04.17] 發表
微流控裝置被稱為微流控晶片,可將所有醫學分析過程集成於一塊微米尺度的晶片上,大幅減低實驗的限制與成本。(受訪者提供)
岑浩璋

【明報專訊】近年「微流控」技術被廣泛應用在不同方面,尤其在醫學應用上,不少科學家利用此技術研發更先進的醫療設備,從而改善健康和生活。現由香港青年科學院院長、香港大學機械工程學院機械工程系教授岑浩璋(圖)講解「微流控」。

什麼是微流控?

微流控(Microfluidics)是一種控制軟物質的技術,像是利用微細的飲管去控制飲管內液體的流動,而軟物質(Soft matter)是指處於固體和液體之間狀態之物質。我們日常生活接觸到的物品,如牙膏、橡筋及塑膠袋等,都屬於軟物質。

「微流控學」是一門涉及工程學、物理學、化學等跨學科的新興領域,主要是研究如何操控和處理軟物質,它在近年藥物新載體研究方面,大派用場。

微流控裝置

的優點

要研究微流控,則要有微流控裝置。微流控裝置又稱微流控晶片(Microfluidic chip),它儼如一個縮細版實驗室,可將所有科學研究及分析過程,集成於一塊微米(Micrometer)尺度的晶片上進行。「微細」正是它的優勢,微流控裝置只需要很少的樣本和測試劑,就可以檢測到所需要東西,因此可以大幅減低實驗的限制與成本,同時應用於快速的疾病檢測與精準醫療。

微流控的醫學應用

在生物醫學上,微流控的應用層面十分廣泛,亦充當重要的角色。傳統液滴微流控製作的生物醫學材料主要由水和油為溶劑,岑教授和團隊研發出「全水相微流控精確生物物料」,由於這些物料以水為溶劑,可以應用在一些受有機溶劑或油影響而無法使用的藥物;未來甚至可以製作出多層的藥物載體,有助將藥定量精確地輸送到人體,控制藥物在人體的釋放,有望令長期需要注射藥物的病人,減少注射次數。

除了在藥物方面,通過對液體的高度調控,微流控技術亦可應用於打印細胞組織和細胞排列,未來甚至可以結合微流控技術,利用細胞製作出微流控裝置,模仿人類的器官,例如人工血管。

文、圖:香港青年科學院

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