[本站讯]近日,信息科学与工程学院Arokia Nathan院士、于俊教授团队在国际顶级综述期刊Nature Reviews Electrical Engineering发表题为“Active-matrix digital microfluidics for high-throughput, precise droplet handling”的综述文章,首次系统阐明有源矩阵数字微流控的基本原理及技术路线,并前瞻其在精准医疗等前沿领域的应用前景。山东大学信息科学与工程学院助理研究员王东平、博士研究生姜圣哲为该文章共同第一作者。中国科学院苏州医工所、电子科技大学教授马汉彬,于俊教授、Arokia Nathan院士担任共同通讯作者。山东大学为第一通讯单位。这是山东大学首次在该期刊上发文。

该综述文章系统阐释了有源矩阵数字微流控(AM-DMF)的核心原理与技术架构,全面梳理了该技术的迭代演进历程,明确了从早期无源矩阵(PM-DMF)到有源矩阵(AM-DMF),再到集成电路驱动的第三代AM-DMF系统的技术发展路径。文章立足学术前沿,对AM-DMF技术的未来发展趋势进行了前瞻性展望,重点指出在芯片集成与系统级整合领域的突破方向。随着电极阵列密度的持续提升与像素尺寸的精准优化,AM-DMF技术有望为未来高精度、大规模实验提供更为高效的技术方案,尤其在精准医疗、现场快速检测等关键领域展现出广阔应用前景。

文章进一步分析了AM-DMF技术在生物医学、基因组学、单细胞分析、药物发现等高通量应用场景中的巨大发展潜力,着重指出该技术与人工智能(AI)深度融合的发展趋势,明确AI技术可在液滴路径规划、实时反馈调控、实验流程自动化等方面发挥关键支撑作用。同时,文章指出,当前AM-DMF技术仍面临生物污垢、试剂兼容性等技术挑战,亟需通过持续的技术创新加以攻克。
本次成果依托山东大学大面积电子集成策略中心完成。该中心由中国科学院外籍院士、英国皇家工程院院士、加拿大工程院院士Arokia Nathan担任主任,研究团队长期聚焦新型材料薄膜晶体管器件、集成电路及芯片系统研究,在国际顶级会议IEDM等发表多项重要成果。
Nature Reviews Electrical Engineering,Nature旗下的顶级综述期刊,聚焦电子工程全领域的前沿学术进展与产业应用实践,以兼具权威性、前瞻性与可读性的鲜明特色,搭建起学术界与产业界深度沟通的核心桥梁,深受全球工程技术领域研究者与业界专家的关注。