MIT创建微流控领域开源网站

内容简介：MIT创建微流控领域开源网站

近日，一个由麻省理工学院研究者创建的开源网站Metafluidics迅速蹿红，成为“微流控技术领域的Pinterest” （注：Pinterest是著名图片分享类社交网站）。

这个域名为Metafluidics.org的网站是一个涵盖各类微流控芯片——芯片实验室（lab-on-a-chip）——设计蓝图的免费知识库，由各个领域的发明者提交汇集，包括专业的科学家和工程师、业余爱好者、学生以及业余制造商等。用户能够免费获取各类微流控芯片的设计蓝图，从简单的细胞分类器、流体混合器到更复杂的眼液分析芯片和基因序列合成芯片等。

此外，该网站还是微流控领域的社交平台：所有用户都可以登录并提交其微流控芯片设计，并且用户可以评论、下载网站共享的微流控设计文件并进行芯片制作或设计优化。

麻省理工学院媒体实验室（MIT Media Lab）的David S. Kong称，“该网站的设计初衷是为了推动微流控设计领域的创新，目前该领域的发展依然依赖于传统的同行评议的学术模式。”

“微流控领域的研究者都有一个共同的感觉：在一篇论文中看到一个非常好的芯片设计方案，但是当尝试借鉴或模仿作者的设计时，最关键的部分——实际的设计文件——却往往没有一个系统性的详细描述。”Kong说，“所以，全世界的研究者不得不重复地从基本开始摸索微流控芯片的设计和发明，导致效率低、发展慢。这也是为什么开源是如此重要，开源能够极大的加速技术的传播和进步。”

近日，Kong及其同事在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上发表了一篇论文，详细介绍了该微流控芯片设计的开源平台。

开源生态系统

Metafluidics网站的创意源自于著名的开源软件项目免费网站GitHub，以及分享用户发明的玩具、 工具 以及机器人等真实产品的硬件设计文件的网站Thingiverse。

Kong在MIT林肯实验室作合成生物时有了Metafluidics这个想法，当时他正致力于研究如何组合DNA片段使其在活细胞中重编程新功能。在研究过程中，他经常需要用到DNA知识库如美国国家卫生研究院的GenBank，这是一个开源DNA数据库，研究者能够共享并获取基因序列及其相应功能等数据。

Kong意识到，“在合成生物学领域，有相当多不同类型信息的共享平台。生物科技领域的这种大型开源平台十分重要，而我们希望在这个开源生态系统中填补有关开源硬件设计的这个关键部分。”

筹展微流控领域“大数据”

MIT团队很快与开源软件咨询公司Bocoup合作，构建了一个共享微流控设计的开源平台。用户只需填写简单的资料注册并登陆该免费网站，然后就能浏览精选的微流控设计或者搜索特定功能的微流控设计等。

上传到Metafluidics网站的每个芯片设计文件都包含简要设计说明、用于制造芯片的材料列表以及其它相关的设计文件如计算机辅助设计（CAD）图纸等。

“纸基微流控芯片、3D打印以及软光刻微流控芯片等，所有这些技术都需要数字设计文件。”Kong说，“我们是第一个提出该想法并为微流控领域学者提供这一关键数据的网站。”

目前，该网站的作品主要集中在由学生、业余爱好者以及像Thorsen这样的领域专家提交的设计，这些专家都是之前发表过一些高影响力芯片设计蓝图和微流控装置的学者。

Kong说：“我们正在召集更广泛领域的专家和先驱者，并筹展其优秀的设计文件。希望这（开源平台）能激励研究者开发出下一代微流控芯片。”

Metafluidics网站由一个编辑团队管理，该团队包括麻省理工学院生物工程系大二学生Nina Wang，以及致力于提高微流体领域开源网站意识的Kong等。最终，随着人们上传越来越多的设计数据，该团队计划针对特定的优秀设计推出“本周最佳”的评选等。

“不久之后，我们也想提出一些挑战：谁能制造最快的粒子分类器？谁能制造出培养某种肠道微生物的装置？”Kong说，“我认为，当有不同研究领域的学者参与并有大量开放性设计数据时，就是创新的时候了。”

微流控领域“民主化”

为了演示该开源平台对于合成生物领域的潜在应用，研究人员利用该网站的开源数据提交了一款新颖的微流控装置。利用通用的微流控部件以及一个开源的流体控制器，该团队设计了一个基因回路组装设备——一个能够自动将DNA片段组合成新的基因序列并具备在活细胞中表达新功能的微流控芯片。

Kong表示：“我们希望通过展示开源系统进行DNA组装应用的例子，鼓励其他学者能够利用这些数据模仿并提升这一设计，用于合成生物学的基础研究。”

从长远来看，Kong预计该网站会实现微流控领域的“民主化”，并从意想不到的地方获取新的想法。

Kong说：“我们的受众十分广泛，从该领域最高级的先驱和专家，到第一次尝试微流控设计的学生。这个开源平台有望让世界另一端的不知名的学生拥有庞大的粉丝团队，只要他设计的微流控芯片足够有趣足够酷。”

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