赛多利斯认为液滴按需产生技术的出现为当下微量液体的量化处理提供了新的思路。受益于所产生液滴的微小体积以及高度的一致性,通过控制液滴的数量即可实现微量液体的定量分配。液滴按需分配技术优势在于试剂消耗少、反应速度快、分析通量高、液滴操作灵活。
压电式液滴按需分配技术原理是利用压电致动器在受到短暂的电压脉冲时会使其产生形变,此时形变的压电致动器会挤压与之相邻的储液腔,储液腔中的液体会从喷嘴中被挤出,最终喷出液滴。压电式液滴按需分配技术具备高度可控性,液滴产生的响应速率快,但受限于压电致动器的可移动距离,无法实现高粘度的液滴分配 。
BarbaraFrancz等人利用压电制动器开发了一款精度小于1nL移液器,去除了先前制备的塑料管、阀门、注射器和压力罐等模块,探究了压电致动器不同电压下喷出液体多少,实现了nL级液滴按需分配打印,并成功将其应用于单细胞分离,单细胞分离成功率大于90%。
中国科学技术大学毛宇昕等人基于上述原理,将压电致动器、微流控芯片与传统的商用微量移液器相结合,制作了一款高精度数字液滴移液器,由可编程电磁驱动器驱动,通过多个微液滴积累,实现了5nL~10μL的液体按需分配,依靠压电致动器驱动的微流控移液芯片取代了传统商用移液器的一次性移液枪头,通过微流控芯片提供了液体加载和液滴的产生。