IPOD：使便携式液滴微流控测试成为可能

液滴微流体允许更快的即时检测(POCT)，但它并不总是那么准确，目前需要大量的外部努力才能正确处理。

集成便携式液滴系统(iPODs)由中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所(QIBEBT)单细胞中心的研究人员开发，基于自动聚焦液滴回注芯片，无需外部泵和精确的流体控制，便于携带，降低成本，并采用用户友好的液滴分析方法。

研究人员发现结果很有希望：液滴通过仪器传输的自动化方式减少了手动操作的需要，从而减少了错误、交叉污染和样品损失的机会。

他们还发现，测量的样本在101到 104每微升细菌拷贝数，R2值为 0.999。R 越接近2值为 1，则线能够直观地表示 iPOD 设备(自变量)检测和量化样品中存在的细菌种类(因变量)的能力越好。

此外，每次使用的设备成本和后续成本都足够合理，可以大规模承受。该设备的另一个独特而重要的方面是其便携性，它允许该设备在更广泛的环境中使用，例如户外环境或分散式实验室。

“在之前的报道中，液滴重注无疑需要精确的流体控制，从而降低了设备的便携性，更严重的是，限制了基于液滴的核酸扩增检测POCT的发展，”该研究的第一作者，博士生刘凤毅说。“在这里，我们展示了这种液滴回注芯片大大简化了实验设置和操作程序，设备成本低，试剂消耗低。”

液滴微流控测试包括取少量液体进行测试，其通常具有细胞操作和单细胞或单分子分析的特点。iPOD解决的一个问题是，当批量进行环介导的等温扩增(LAMP)时，定量检测水平相对较低，这只会给出“全有或全无”的结果。

带有iPOD的液滴数字LAMP使其在评估样品中存在的核酸数量时具有高度的灵敏度和准确性。这样做的缺点是需要精确的流体控制和外部泵，所有这些都降低了便携性并增加了成本。“我们提出了一种液滴重注方法，该方法能够在没有精确流体控制和外部泵的情况下进行液滴分布，通过该方法，液滴可以被动对齐并间隔一个接一个地检测，”特约作者和助理研究员Ge Anle说。

使用 iPOD，由于液滴发生器、加热工具和荧光信号读取器都集成在一个可伸缩的小盒子中，因此无需外部泵和对精确流体控制的需求。

为了使该技术充分发挥其潜力，未来需要进行一些调整，例如提高系统的稳定性，以及植入用于液滴数字PCR(ddPCR)的热循环模块。进一步植入其他廉价芯片材料进行大规模标准化生产，以及引入全自动操作流程将使系统更加人性化。

“一旦该设备完全开发出来，我们希望看到该技术用于广泛的应用，从护理点水平的生化测试到更基于临床研究的环境，”单细胞中心的通讯作者Ma Bo教授说。