微流控技術在過去幾年內迅速普及，關于微流控應用的出版物數量也隨之飛速上漲。我們與Dolomite Microfluidics公司的首席執行官（CEO）兼創始人Mark Gilligan取得聯系，共同探討微流控技術的最新進展，以及Dolomite Microfluidics對公司的定位以支持未來的發展。

Dolomite Microfluidics公司 CEO Mark Gilligan

在我們正式開始之前，您可以為我們簡單描述Dolomite Microfluidics公司及其發展歷程嗎？

Mark Gilligan：早期微流控技術的發展很大程度上受到學術實驗的驅動，受限于技術而非應用。由于微流控裝置的構建耗時且需要專業技術，該技術在更廣泛的科學界中使用受限。我們窺見了開發易于組裝組件的機遇，包括泵、芯片、傳感器和完整的系統，使得該技術更容易被廣泛的科研人員、專家和非專家所接近。

您認為微流控技術為科學研究和生產帶來的最主要的好處有什么？

Mark Gilligan：微流控技術革命的核心是將更高級別的控制、精度和靈敏度掌握在科學家手中，把不可能變為可能。例如，現在眾所周知用于單細胞RNA測序的Drop-seq方案（參考Macosko et al1文獻），為平均細胞模型提供了替代方案，實際上可能并沒有現實基礎支撐。在Dolomite Microfluidics，我們看到該技術被運用于糖尿病腎病和流產研究等領域。液滴微流控也支持其它類生物應用，如T細胞分析。最近在2017年MicroTAS視頻競賽中的獲獎者是一名在讀博士生，他利用微流控技術來區分組織樣本中的細胞，并分析細胞異質性。

想必您也聽說過許多圍繞器官芯片概念引發的討論，該技術使得個性化醫療更近一步進入生活中，您對這件事情有什么看法？

Mark Gilligan：器官芯片概念是朝定制化藥物的自然演變，在理解個體基因構成的基礎上對飲食和生活方式做出建議。例如咖啡因可能會降低某位患者發生心臟病的風險，在另一名患者身上則可能增加風險。目前的藥物檢測方法無法充分預測藥物在患者試驗中的反應。動物試驗缺乏一致性和可重復性，也容易上升到倫理問題，培養出來的細胞和體內環境中的細胞反應也不盡相同。器官芯片克服了上述難題，為量化藥物性能提供更具重復性的標準，在未來幾年內，我相信我們可以期待每個患者都將擁有包含細胞的獨特個體化芯片，以展開個性化醫療和藥物測試。

如果沒有微流控技術的出現，Drop-seq和器官芯片都是無法想象的，它們代表了科學的進步。除此之外，微流控技術還帶來了哪些積極的改變呢？

Mark Gilligan：重要的是不要忽略微流控技術對改進藥物微膠囊化已建立實驗技術的影響，因為粒度、形狀和結構的精確控制對候選藥物的功效而言非常重要。傳統基于乳液的分批處理法將導致活性藥物成分（active pharmaceutical ingredient，API）分布不均勻和顆粒多分散性，需要進行額外的尺寸選擇步驟，并導致低顆粒收益率和API的顯著降低。隨著連續流動微流控技術的引進，這一切都將發生改變，在精確控制下提供將近100%的包囊，單分散顆粒，可重復步驟。藥物微膠囊化過程中也有其它令人振奮的進展，我們使用自切割連接器（self-cleaving linkers）來控制藥物隨時間釋放。

當前阻礙微流控技術進一步發展的挑戰是什么？

Mark Gilligan：芯片樣品生產速度緩慢是目前微流控研究的一大瓶頸。在Dolomite Microfluidics，我們通過開發Fluidic Factory來解決上述問題，這是世界上第一臺商用3D打印機，用于設計適用于多類應用的流體密封微流體裝置，包括即時診斷、環境測試、液滴微流控和流動化學等。對比典型時間表，微流控裝置從想法到原型，需要花費6~8周的時間，而Fluidic Factory打印環烯共聚物芯片只需要不到一天的時間，保證了快速周轉并允許多個樣品的快速測試。3D打印技術必然會進步，我們也期待這些進步能夠進一步轉化，支持生物應用的樣品開發。

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