新疆大學生命科學與技術學院聯(lián)合華東師范大學生命科學學院共同發(fā)文概括了微流控芯片的產(chǎn)生歷程及其制作材料與方法，總結了用于植物研究的微流控芯片類型，全面綜述了近年來微流控芯片技術在植物細胞、植物的根、植物的根與外界環(huán)境的相互作用、植物花粉管等方面的應用，并對其應用前景進行了展望。其成果發(fā)表在《生命科學》（Vol. 37, No. 2 Feb., 2025）上。
微流控技術作為一種新興的技術手段，在植物研究領域正展現(xiàn)出巨大的應用潛力。隨著技術的不斷發(fā)展，微流控技術與其他先進技術的融合進一步拓展了其在植物研究中的應用范圍，為植物科學的發(fā)展帶來新的機遇和突破，有望對農(nóng)業(yè)、生態(tài)等領域產(chǎn)生重要影響。
朱思雨、林龍暉、趙薇薇團隊通過對植物細胞、根、根與周圍環(huán)境相互作用和植物花粉管的研究展現(xiàn)出微流控技術是植物研究的一種全新的方法，具有微量、高效、自動化等優(yōu)點，在植物細胞培養(yǎng)、植物基因表達分析、植物代謝物分析和植物生理過程研究等方面具有廣闊的應用前景。
通過在微流控芯片上設計適合原生質體尺寸的微孔陣列和微通道流路，實現(xiàn)了擬南芥原生質體的在線純化和單細胞陣列捕獲。利用電穿孔技術將能特異性檢測3? 核酸外切酶的核酸探針導入原生質體，實現(xiàn)了單個原生質體內 3? 核酸外切酶的成像。該研究為開展單細胞內多種核酸酶的高通量原位檢測以及相關調控過程研究提供了重要的方法學手段；將微流控芯片與細胞抗氧化活性測試方法結合，搭建了一個 CAA 芯片分析平臺，此芯片可以很好地對體外藥物活性進行評價。在 PDMS 微流控裝置中培養(yǎng)活樣本有助于研究微小的發(fā)育事件；一種早期分化的陸地植物小立碗藻可以在 PDMS 微流控室中連續(xù)培養(yǎng)，因此可在長時間內對其生長發(fā)育歷程進行高分辨率成像；設計了一個全面的、生理學相關的、易于使用的、低成本的微流控顯微鏡裝置，用于長期監(jiān)測小立碗藻的生長和發(fā)育。
該團隊設計了一種基于蓋玻片的微流控設備 (coverslip based microfluidic device,CMD)(下圖)，能夠通過實時監(jiān)測核運動和形狀變化來捕獲擬南芥根毛發(fā)育的高分辨率共聚焦成像。
(a)在裝有?MS培養(yǎng)基的微量移液管尖端中生長的9天大的擬南芥幼苗的俯視圖。移液管尖端插入CMD芯片。(b) CMD設計3D示意圖，標注了主通道和側通道中的根部和根毛。淺藍色表示主通道的寬度和橫向通道的長度，而主通道和橫向通道的深度分別用藍色和紅色表示。
