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香港大學（港大）機械工程研究人員研發嶄新流體操控技術，利用光束精準遙控各種微液滴，應用於病理測試，可避免與感染性流體直接接觸，有利降低一線醫務人員在大流行病中測試病毒或細菌的感染風險，以及減少樣本在過程中污染的機會。

團隊創新地利用光操控液滴，比傳統利用電極、磁力等作為操控手段，更簡單方便、精準度更高。在團隊研發的光感熱電平台上，液滴按光源作分散、融合和移動等不同形式的操控，而且不粘平台表面，不會有任何殘留物，可達至無污染的高水平運作環境。

新技術由港大機械工程系博士生李威、博士後研究員唐欣和王立秋講座教授共同研發，已在學術期刊《科學進展》發表。研發成果極具潛力應用在病理診斷與醫學研究、化學合成和藥物研發等方面。

王立秋教授指出，新技術適合應用於血液檢測，可降低醫護人員的感染風險。將來只要一小滴血，便可作不同的病理測試，不需再抽取一管管的血液，兼具環保減塑效益。

王教授解釋：「檢測傳染性疾病有很高的風險。例如，伊波拉病毒感染者的血液樣本可輕易滲入皮膚並感染醫務人員。在檢測過程中，醫務人員需將患者的採樣細胞破碎，然後過濾並提取病毒的遺傳物質以進行確診，此一系列操作都以液體作為媒介。與固體不同，液體粘在各種表面上會留下大量的殘留物，器皿和操作工具容易被傳染性液體污染。這些醫療廢物具有極高危險性，如果廢物處理不當，會造成更多潛在感染危險。」

據估計，全球每年消耗約200億美元用於盛載這些液體的一次性塑料制品，然後再耗費約100億美元處理之後產生的有害醫療廢料。據世衛組織報道，醫護人員被伊波拉病毒感染的可能性要比普通人高21到32倍，近14％的COVID-19病例也是醫務工作者。

利用新型的流體操控器，醫務人員可以透過光束以非接觸方式遠程執行流體操作，流體操控器上不會殘留任何流體，從而降低感染和致病微生物泄露的風險，大大增強測試過程的安全性，減少生物毒性廢物的産生。新型流體操控器的成本只有現有産品價格的大約百分之一，且便於攜帶，尤其適合在偏遠地區進行現場診斷。

新型的流體操控器的平台由兩層薄膜組成，厚度只有小於兩毫米，輕便易携，物料無毒。

「上層的納米結構表面，類似於自然界中的防水荷葉，水滴在荷葉表面迅速滑落而不留下一絲痕跡。所有類型的流體樣本，包括血液，唾液，汗液，尿液，酒精，矽油等都被懸浮在納米結構之上，像彈珠一樣在表面上輕易滾動，沒有任何殘留物。在不粘塗層之下，是一層創新的光敏材料，光照下產生力場以操縱流體的運動，像看不見的手，移動，分裂、分配流體，把不同的液滴融合等。」王教授解釋說。

新型的流體操控器適用於不同的液體，包括目前技術難以操控如矽油等表面張力極低的液滴；以及濃稠液滴，可操控液滴的蛋白質載量大幅提升4000倍，尤其適合於前沿基因和蛋白質組學方面的應用和研究，目前無技術能及。

可操控的液滴大至1,000微升，小至0.001微升（1 納升），後者相當於一隻蚊子一次吸取的血液量的五千分之一，相比現有電控技術只可做到1微升，要細1000倍。新技術應用於藥物研發，能精準地把載有不同藥物分子作不同組合。工業應用上，把原料分子放在微液滴內，化學反應可以均勻精準進行，合成新型納米材料用於化妝品和精細化工等行業。應用於生物科技研究，用於DNA分析和蛋白質組學，免疫檢測，單細胞的生長研究，還可結合聚合酶鏈式反應（PCR）技術用於病毒檢測，基因測序，腫瘤細胞篩查，追蹤細胞衰老：同時跟蹤數千個單個細胞數代，直到它們死亡。

接下來，研究團隊期望將新技術廣泛應用於精細化工，藥物發現和單細胞分析等不同領域。團隊計劃把操控器結合人工智能（AI）系統，打造全自動化的流體操作器，自動執行病理診斷和藥物合成等任務。未來的基因編輯實驗，可能只需要按一個按鍵即可完成，不再需要塑料移液管和培養板等輔助器具。

刊登於《科學進展》論文: https://advances.sciencemag.org/content/6/38/eabc1693
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