接觸角測量如何幫助改進微流道(microfluidic devices)成品
背景知識
因在生物醫學工程、化學、物理等領域中的重要應用，微流道(Microfluidic device)的發展在近年來十分熱門，尤其在一些定點照護檢驗（Point-Of-Care Testing, POCT）裝置中，因其低成本和廣泛可用的製造方法，微流體芯片已成為一種必要的分析工具。
PDMS是製造微流道最常見的材料之一，因其具有出色的生物相容性而廣泛應用，然而使用PDMS製造微流體芯片非常耗時、昂貴，且材料對紅外光的穿透度較差因此限制了其應用範圍，為了更好地滿足各種各樣的微流體應用要求，許多新技術和材料開發正緊鑼密鼓的執行中，其中，一個有趣的PDMS替代品為乙烯-醋酸乙烯（EVA），它不僅比PDMS便宜得多，而且具有大部分PDMS的優勢特性，甚至還有更多的優點，如在紅外和可見光範圍具有良好的透光性。最近，Annabestani等人報告了EVA作為PDMS的新替代品用於製造微流體芯片，在預算考量、易用性、製造和功能方面都有優勢 (參見下方示意圖一)。
圖一、乙烯-醋酸乙烯（EVA）化學結構
在微流體的應用領域中，材料的濕潤性(wettability)是一項關鍵參數，先前的研究顯示，高度疏水性的材料，如PDMS，會導致流體流速較慢且增加通道阻塞的風險。
為了清楚地了解EVA的濕潤行為，研究中對PDMS和EVA進行了接觸角（CA）測量，如下圖二所示，EVA的接觸角遠小於PDMS，表明EVA比PDMS更加親水且更容易潤濕，這使得EVA微流體芯片能夠更快地工作且減少出現阻塞的情況，除了這些優勢外，基於EVA的微流體芯片的製造時間較短、良好的生物相容性、彈性可客製化和良好的機械性能，研究團隊相信EVA將具有想當大的商業發展。
圖二、水滴於PDMS及EVA表面的接觸角影像
總的來說，本研究介紹了EVA作為微流體芯片製造的新材料，相對於PDMS，EVA具有明顯的優勢，如低成本、使用便捷和可調整性，此外，EVA的親水性較PDMS高，使EVA芯片能夠更快速地使流體通過而不會阻塞通道，所有這些優點使EVA成為在即時檢測中應用的一個有前景的材料。
本研究使用了光學輪廓分析系統OCA（來自德國DataPhysics公司），如欲瞭解更多關於材料的研究細節請參考以下文章：
參考資料
1. A novel, low cost, and accessible method for rapid fabrication of the modifable microfluidic devices; Mohsen Annabestani, Pouria Esmaeili‑Dokht, Mehdi Fardmanesh; Sci. Rep, 2020, 10, 16513; DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-73535-w.