《Droplet》：Microfluidic production of monodisperse food-additive polymer capsules for biological applications
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油包水（W/O）液滴被广泛用作高通量生物检测的微隔室，然而其连续的油相使其与标准水性分析仪器（如流式细胞仪）不兼容。为解决这一局限，研究人员提出了一种稳健的微流控策略，用于生成由食品级两亲物四甘油聚蓖麻醇酸酯（TGPR）稳定的单分散水包油包水（W/O/W）聚合
油包水（W/O）液滴被广泛用作高通量生物检测的微隔室，然而其连续的油相使其与标准水性分析仪器（如流式细胞仪）不兼容。为解决这一局限，研究人员提出了一种稳健的微流控策略，用于生成由食品级两亲物四甘油聚蓖麻醇酸酯（TGPR）稳定的单分散水包油包水（W/O/W）聚合物胶囊。利用研究人员先前开发的用于生成单分散巨型脂质囊泡的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控装置，通过界面转移实现了可靠的胶囊形成。通过对通道高度和操作压力的优化，促进了转移过程中W/O液滴的自发分裂，将生成频率显著提高至约160 Hz，同时保持了高单分散性。与脂质囊泡相比，所得的TGPR胶囊表现出优越的长期稳定性和耐热性。研究人员通过成功的胶囊内PCR扩增和大肠杆菌（Escherichia coli）的培养，证明了这些胶囊作为稳健生物反应器的实用性。这些发现确立了TGPR稳定胶囊作为传统W/O液滴在合成生物学和高通量筛选应用中的可扩展、水相兼容替代方案。
基于微流控平台的单分散食品添加剂聚合物胶囊制备及其生物应用研究解读
细胞大小的隔室因其能够在皮升体积内隔离单个或少数分子/细胞，从而支持大规模并行反应和检测，近年来在人工细胞和类细胞生物反应器领域受到广泛关注。油包水（W/O）液滴凭借其稳健性、长期稳定性和高通量产生能力，已成为数字PCR、单细胞测序和筛选工作流的常用平台。然而，W/O液滴的连续相为油，这使得其难以兼容流式细胞仪等标准水性分析仪器；同时，常用氟化油还存在密度不匹配和界面张力高等操作限制。采用水包油包水（W/O/W）双乳液可解决上述问题，但其可控制备因通道表面润湿性需求而受到制约。磷脂囊泡和合成聚合物囊泡是替代方案，但脂质体膜薄且脆弱，聚合物则需要合成高价嵌段共聚物。四甘油聚蓖麻醇酸酯（TGPR）是一种食品级合成两亲物，能够形成聚合物双乳液和囊泡，但其单分散胶囊作为生物反应器的应用尚未实现。因此，研究人员在本研究中开发了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控装置的策略，利用TGPR制备单分散W/O/W聚合物胶囊，并系统验证其物理稳定性、热稳定性以及作为生物反应器的功能。该研究成果发表于《Droplet》。
研究人员所采用的核心技术包括：使用标准软光刻制作高度为37 μm或22 μm的PDMS微流控芯片；采用流动聚焦方式生成W/O液滴，油相为角鲨烷与1-辛醇按3:2重量比混合并溶解1–30 wt% TGPR；液滴随后通过由外水相形成的油–水界面，依靠界面转移形成薄壳W/O/W液滴，全程无需对通道壁进行表面处理。通过调节各入口压力和通道高度，研究人员优化了胶囊的生成效率。样本包括大肠杆菌（Escherichia coli）野生型MG1655，用于细菌培养实验。
在结果方面，首先，研究人员在TGPR浓度为10 wt%时观察到均匀的W/O液滴生成，并在下游界面处发生稳定转移，最终获得平均直径34.7 μm、变异系数（CV）5.4%的高度单分散聚合物胶囊。TGPR浓度在1–30 wt%范围内均可形成胶囊；低于1%时液滴无法穿过界面，高于50%时油相粘度过高，阻止转移。所有浓度下油壳厚度均小于1 μm。与传统
