水凝胶是微流控器件中重要的包合物材料。然而，形成具有精确几何形状的水凝胶通常通过光聚合来完成，这涉及有毒化学品、漂洗步骤、溶剂和笨重的光学设备等，因此具有一定的挑战性。
基于此，IBM欧洲研究中心Emmanuel Delamarche，德国卡尔斯鲁厄理工学院Christof M. Niemeyer报道了开发了一种通过界面聚合在密封微流控芯片中原位形成具有明确几何结构的水凝胶的新方法，并根据不同溶质的扩散特性对其进行了表征。
文章要点
1）在微流控芯片内，水凝胶的形成只需要大约200 nL的前体溶液，因此可以经济地使用试剂，在不到3分钟的时间内实现，并且可以遵循由毛细管钉扎结构限定的任何几何形状。此外，该方法可兼容压力驱动流和毛细管驱动流。因此，不需要特定的泵送外围设备，可以保持简单和便携，并且还可以兼容离心式微流控平台，这些平台对于医疗保健诊断应用愈发重要。
2）这种方法具有通用性，可以用于多种应用，包括尺寸选择过滤和局部分析。将受体固定在精确定位在微流控设备中的水凝胶中可以实现分析物在便于读取的信号区积累，正如在芯片上进行的快速竞争性免疫分析所证明的那样。此外，通过结合过滤和检测定位，该方法还可以方便地检测以聚合物形式存在的分析物，例如炎性生物标记物C-反应蛋白。对于许多需要测定无蛋白浓度的分析物和药物，也存在类似的可能性。
因此，这项工作在大量使用水凝胶的生物传感和蛋白质表征领域开辟了新的途径。
参考文献
Marco Rocca, et al, Microscale interfacial polymerization on a chip, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202110974
https://doi.org/10.1002/anie.202110974
