随着科学技术的发展,体外诊断技术的发展呈现两极化趋势。一种是用于现场检验的简单便携的即时检测技术,另一种是用于实验室结合大型检验设备的全自动化检测技术,而数字微流控技术的出现为这两种方向的结合提供了可能。数字微流控(Digital microfluidics,DMF)是一种新兴的基于介电润湿原理对微电极阵列上的离散液滴进行精准控制的全范围液滴操控技术。通过对电极依次通电,可以实现液滴的生成、移动、合并和分裂等操作。DMF具有如下优势:(1)样品消耗少、传热速率快、并行性高;(2)基于电信号的程序性控制模式,为全自动化液滴操控的实现提供了可能;(3)控制电路简单,使其具有小型化和便携化的特点,为现场即时检测的实现提供了可能;(4)芯片设计加工简单,不依赖于微泵、微阀、微混匀器等元件及复杂的三微流体通道,液滴路径可自定义,克服了生物芯片推广定制化的障碍;(5)数字微流控芯片良好的密闭性有效地降低了污染情况以及传染性样本检测感染的风险。因此,数字微流控在全自动化体外诊断的应用上具有很大的发展前景。基于DMF对离散液滴全范围操控的特点,我们从蛋白质水平和核酸分子水平入手,发展了用于致病微生物快速、自动化检测的技术。基于DMF开展了自动化免疫检测新仪器和新方法的开发,解决了免疫检测操作步骤繁琐、费时费力的难题,并结合表面增强拉曼检测技术,大幅提升了检测的灵敏度。同时,基于DMF开展了自动化致病菌核酸提取技术,结合新型的重组酶介导的恒温核酸扩增技术,实现了致病菌快速检测。为了进一步提高核酸检测的灵敏性,开发了基于表面张力限制的微液滴技术,解决了传统液滴数字PCR中液滴不稳定、易融合的问题。总之,我们基于数字微流控技术发展的致病微生物快速、自动化检测技术,不仅为体外诊断领域为提供了新的技术和方法,也为生物工程、医学研究等其他领域提供了新的研究思路和视角。