第十三章测试
1.以下说法正确吗。
Q1:即时检验(point-of-care device)是否将成为微流控技术的重要发展方向?
A1:现在是合适的时间去制造更多的商用微流体器件,人们将可以从中受益,如果你想投身其中,我觉得没有比现在更好的时间了。John Rogers不是也开始做微流控了吗,说明这其中大有可为。尤其是现在,新冠病毒正在全球肆虐,即时医疗设备的重要性更加凸显,我们需要操作简单,成本低廉,易于携带的即时检验设备。过去二十年我们没有取得较多的进展,很大程度上因为产业界和科研的联系并不多,我们在进行科研活动时没有更多地去想如何造福于人类的生活,这是今后我们需要特别注意的地方。商业化需要大量的人工和资本投入,不过我没有看到这其中有物理学原理的阻碍,这说明我们肯定可以做到的,只要加大投入。我可以举一个例子,比如惠普公司的Inkjet Printer,作为一种复杂的微流控器件,最终成功的商业化了,说明我们可以做到的,只要更多优秀的人来一起努力。( )
A:错 B:对
答案:B
2.以下说法正确吗。
Q2:利用声波很难对颗粒进行高分辨率操作,可以控制多小的纳米颗粒?通过声流(acoustic streaming)还是声辐射力(acoustic radiation force)?
A2:基本上我们所有的操作,都要使用声辐射力或者声流,或者他们两者的结合,操控纳米颗粒是一个挑战,但我们实现了对纳米颗粒的有效控制,最小可以操控20纳米的颗粒,但我相信我们可以做到更小,甚至到1纳米的颗粒。我认为在我们领域工作的研究人员需要更加关注关联领域的进展,比如声学超材料或者声学超表面方面的研究进展,他们已经提出了很多很棒的概念,我们需要善于应用他们提出的优秀概念。我认为对纳米颗粒的操作并不是这一领域的难题,更困难的问题是实现更高的分辨率,我们现在的分辨率大概在1微米,这要比光镊子差很多,原因很简单,因为我们使用的频率要比光镊子低很多,但这是可以被解决的,我们希望可以使用声镊子技术实现所有光镊子可以实现的技术,因为声镊子具有更好的生物兼容性,这也是我们主要的努力目标。( )
A:错 B:对 3.以下说法正确吗。
Q3:驻波会产生多个节点,从而牺牲了特定的选择性,您对于利用声波从细胞簇中拾起单个细胞有什么建议吗?
A3:我们也正在做这些,我推荐你去看一些Bruce W. Drinkwater 小组的研究工作,他们在单细胞或单个粒子的操控这一领域远远领先于我们,你可以读一些他们的文章。我知道有很多不同背景的同学在听我的报告,如果你们对于这个问题有什么好的想法,欢迎提出来。为什么这个问题这么困难呢,因为声流控将声学、物理学、流体力学、机械工程和电子工程结合在了一起,我们需要有着不同背景的同学合作来解决一些问题。( )
A:错 B:对 4.以下说法正确吗。
Q4:什么时候声流控技术可以应用在体内?比如血管或者体内组织?如何调整芯片使其适合于体内的环境?比如脂肪和体液是不是会降低声流控芯片的精度和承载能力?
A4:我确实不知道什么时候声流体技术可以应用在体内,我还没有那么聪明。我能说的是,我们之所以现在都只进行体外的实验是因为我们的理解还很有限,然而,我认为,进行体内操作会是声流控的一个很重要的优势,因为声流控主要是通过“隔山打牛”的方法来操控目标,我们可以将声波传输到你的身体内,但问题是我们还不够了解身体,只要我们能更加了解这一过程,我相信我们就可以做到,我们也需要更多感兴趣的同学加入这一领域。( )
A:错 B:对 5.以下说法正确吗。
Q5:关于非接触声流控技术,还有什么问题需要被研究解决呢?比如带有极化静电干扰的材料,未来有什么潜在的研究方向吗?
A5:在我们的研究中,我们主要关注声学特性,但那里确实有很多其他的特性,比如介电特性。我想强调的是,这里还有很多物理问题、工程问题和生物问题没有被解决,我们希望有更多的同学加入这一领域,一起研究这些问题,我有一些文章讨论耦合声波和介电泳(dielectrophoresis,DEP),如果感兴趣可以去查看。( )
A:对 B:错

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