天津大学提出立体声流技术，将尺寸提升30nm，为纳米颗粒拓宽应用( 三 )

据悉，该课题组曾首次将GHz体声波谐振器与微流控技术结合，来实现流体和颗粒物操控[7] 。在此之前，领域内更关注GHz器件在生化传感中带来的灵敏度增益，学界曾以一款成功商品化的声学传感技术——石英晶体微天平为目标进行研发，并应用在气体检测当中[8] 。
在探索期，该团队学习参考了国际知名声流控课题组的工作，借此来解决基础的封装、进样和系统搭建等基础问题，同时也发表了此次技术的第一篇论文，实现了多相流的混合[7] 。
2016年之后，声流控领域快速发展，从纯声波主导的驱动模式，拓展到声流-声波混合驱动模式[9] ，这让课题组意识到通过设计调整侧向流、声流和声波的空间分布，或许能打破声流和声波互相干扰的耦合状态，从而实现操控性能的提升。
在组内多次讨论后，该项目于2017年正式立项，经过器件设计、仿真验证、设计流片和基础测试之后，该团队拿到了第一版器件。

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很幸运的是，第一批器件就表现出了远超前人的操控能力。那时，杨洋和所在团队带着该成果，参加了微流体领域最权威的国际学术会议MicroTAS2017 。
期间，与会者对三维分布的声流很感兴趣。但是，很遗憾他们当时没能给出完整的实验结果和机理讨论，来展示这种立体操控的特点。回国后，课题组开始思考如何完成立体声流的三维表征。
由于荧光显微镜只能观察x-y平面，无法表征三维分布的声流体涡旋和涡旋内粒子的x-z平面的轨迹，而这对解释和优化立体声流体又是至关重要的。
在尝试多种方案之后，他们最终选择改装共聚焦显微镜来完成表征。 “这里要特别感谢莱卡、蔡司、奥林巴斯的工程师们对共聚焦显微镜选型和改装提供的帮助。获得测试数据之后，经过迭代优化的第二版器件很快完成加工，并且达到了预期性能指标。最终在天津医科大学肿瘤医院任秀宝教授团队的支持下，我们完成了真实患者样品的分离实验。 ”杨洋表示。

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幸得学界和业界相助，相关成果均已申请专利
杨洋表示在技术，虚拟通道的自适应性发现是比较意外的收获。一开始他们只是想表征在不同浓度样品中的富集能力。具体实验中却发现，虚拟通道会根据样品浓度自发的扩张和收缩。

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在高浓度样品中，虚拟通道的直径能扩张至几十微米来提高载量和回收效率；在低浓度样品中，会收缩至几微米来提高浓缩倍数。这种虚拟管壁的弹性让该技术具备很好的浓度兼容性，因此更加适合用于生物样品这类批次间有显著差异的样品预处理。
扬洋还表示，合作者们的支持和帮助让人同样难忘。如今，科研的节奏越来越快，面对成果压力，合作者能在数年的项目周期里对他们保持支持，是项目得以顺利完成的重要保障。
如同之前提到的，为了拍摄立体声流的空间分布，课题组当时联系和试用了市面上所有共聚焦显微镜，并且在工程师帮助下进行设备的改装。
在这期间，厂商工程师团队、清华大学医学院显微平台、天津医科大学和南开大学显微平台老师们，都提供了宝贵的建议。此外，在生物样品的处理和产物鉴定上，天津医科大学尹海芳教授团队提供了重要支持。