在过去的二十年中,微流体学取得了长足的进步,现在是时候对 2005 年出版的《微流体学导论》第一版进行认真的更新了。事实上,第二版不仅仅是一次更新。与第一版相比,它保留了相同的结构、相同的精神、相同的尝试,尽可能从物理角度深入、简单地解释事物,但它不能简化为更新。当前版本是对第一版的完全重写,并借鉴了过去二十年在该领域收集的大量信息。二十年来收集了如此多的信息。对该领域的愿景进行了如此多的修订。20 世纪 90 年代看似不可能的事情,十年后催生了一个重要的行业。这就是下一代测序 (NGS) 的情况。看似革命性的东西最终却令人失望。微流控技术的历史充满了梦想成真和有吸引力的证据被证明是错误的。让我们回到世纪之交。当时,微流控市场(即没有喷墨打印)规模很小,尽管经常有人宣称微流控技术将彻底改变二十一世纪,但人们对该技术是否有潜力在市场上站稳脚跟仍持怀疑态度。常识导致了这样一个理论,即在工业规模下,在没有泄漏、堵塞、气泡或不受控制的吸附的情况下,驱动流体通过微小通道是不可能的,而事实上,这是错误的。相反的观点认为,创建一个复杂、功能齐全的微流体设备很简单,这是不现实的。尽管如此,成功的微流体产品还是出现了,与此同时,该技术渗透到了越来越多的新领域。市场以两位数的速度稳步增长,如今已达到 170 亿美元。目前,每年售出数亿台设备。例如,每年有 120 万个用于基因测序的 Illumina 微流体流动池出货。与此同时,毛细现象、润湿、滑移和纳米流体传输等基本现象得到了更好的理解,或者在许多令人费解的情况下,只是得到了理解。多年来,该领域的早期愿景基于与微电子学的严格类比,逐渐转向一种新范式,其中微流体工具箱不再局限于 MOS-FET 替代品,而是采用了更广泛的材料和机制。
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