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数字微流控芯片（DMF）通过电润湿效应（EWOD）等原理，在芯片表面形成离散液滴阵列，每个液滴均可作为独立反应单元进行操控。其核心优势在于微纳尺度下的精准控制：通过外部电信号驱动，可实现液滴的移动、合并、分裂等操作，精度达亚微米级，且液滴体积?。缮叮?、反应速度快，显著提升分析效率。例如，西湖大学研发的现场可编程拓扑形貌变形阵列（FPTMA）芯片，借鉴FPGA设计理念，通过软件编程实现硬件动态重构，支持液滴路径的实时调整与复杂毛细管回路构建，突破了传统芯片功能固定的局限。
动态重构性是数字微流控芯片的另一大突破。FPTMA芯片通过微执行器驱动地形变形层，形成楔形空间并诱导毛细力，实现液滴的自推进定向运动。这种结构可重构性使同一芯片能兼容混合、存储、分离等多任务，例如在不同时间步内共用同一微流控阵列区域，大幅降低产品成本并提升使用效率。此外，动态重构还支持并行液滴操控，如3.6×3.6cm²芯片可集成13万个液滴位点，实现高通量筛选与实时交互。
从疾病诊断到药物研发，数字微流控芯片的精准操控与动态重构能力正重塑多领域应用格局。例如，在POCT设备中，其可在15分钟内完成新冠/流感三联检，并通过智能手机读数支持家庭自测；在合成生物学中，芯片可自动化完成CRISPR-Cas9递送与无细胞蛋白表达，加速人工细胞工程化改造。随着3D打印与智能传感技术的融合，数字微流控芯片有望向“自驱动实验室”演进，为精准医疗、环境监测等领域提供更高效、灵活的解决方案。
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