數(shù)字微流控芯片（DMF）通過電潤濕效應（EWOD）等原理，在芯片表面形成離散液滴陣列，每個液滴均可作為獨立反應單元進行操控。其核心優(yōu)勢在于微納尺度下的精準控制：通過外部電信號驅(qū)動，可實現(xiàn)液滴的移動、合并、分裂等操作，精度達亞微米級，且液滴體積小（納升級）、反應速度快，顯著提升分析效率。例如，西湖大學研發(fā)的現(xiàn)場可編程拓撲形貌變形陣列（FPTMA）芯片，借鑒FPGA設計理念，通過軟件編程實現(xiàn)硬件動態(tài)重構(gòu)，支持液滴路徑的實時調(diào)整與復雜毛細管回路構(gòu)建，突破了傳統(tǒng)芯片功能固定的局限。

　　動態(tài)重構(gòu)性是數(shù)字微流控芯片的另一大突破。FPTMA芯片通過微執(zhí)行器驅(qū)動地形變形層，形成楔形空間并誘導毛細力，實現(xiàn)液滴的自推進定向運動。這種結(jié)構(gòu)可重構(gòu)性使同一芯片能兼容混合、存儲、分離等多任務，例如在不同時間步內(nèi)共用同一微流控陣列區(qū)域，大幅降低產(chǎn)品成本并提升使用效率。此外，動態(tài)重構(gòu)還支持并行液滴操控，如3.6×3.6cm²芯片可集成13萬個液滴位點，實現(xiàn)高通量篩選與實時交互。

　　從疾病診斷到藥物研發(fā)，數(shù)字微流控芯片的精準操控與動態(tài)重構(gòu)能力正重塑多領域應用格局。例如，在POCT設備中，其可在15分鐘內(nèi)完成新冠/流感三聯(lián)檢，并通過智能手機讀數(shù)支持家庭自測；在合成生物學中，芯片可自動化完成CRISPR-Cas9遞送與無細胞蛋白表達，加速人工細胞工程化改造。隨著3D打印與智能傳感技術的融合，數(shù)字微流控芯片有望向“自驅(qū)動實驗室”演進，為精準醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等領域提供更高效、靈活的解決方案。