液滴在微流道内会以上千赫兹的频率快速生成，为挑选出特定的液滴以实现靶向的处理分析，需要对单个液滴进行高通量的精准操纵。融合实时荧光检测、自动化程序控制、介电泳力驱动等多项先进技术，课题组设计搭建了高通量的液滴分选系统。该系统可完成超过2000 Hz的高通量分选，并对单细胞及单分子进行精准的包裹和操控。基于该系统，课题组开发了单细胞靶向测序技术和单细胞配对包裹技术，并将其成功应用于单细胞融合和单细胞测序的分析研究中。

Nat. Biomed. Eng., 8: 291-309, 2024

Microsyst. Nanoeng., 9(24), 2023

       为了对液滴及被包裹物进行深入的离线测试和高精度的表征分析，需要对在线生成的液滴进行精准定量的收集。为实现这一目标，课题组在现有分选系统的基础上，进一步集成电控气动阀、旋转平台等驱动元件，通过计算机程序的控制，完成了从高通量生成、高精度操纵到自动化收集的一体化操作。该系统可对在线生成的液滴进行连续定量的自动化收集，且精度达到单液滴层面。基于该系统，课题组对不同种类的单细胞进行捕获培养，并对其形态进行了监测分析。

Small, 16 (9), 1902889, 2020

       液滴微流控虽然可实现精准的单细胞包裹，但常规的水油体系生物相容性较差，油相的阻隔会妨碍必要的物质交换，使其无法进行长期稳定的细胞孵育。为客服这一问题，课题组开发了以双水相液滴和水凝胶微球为核心的全水相包裹体系，可实现液滴内环境与外环境的自由分子扩散。两套体系均具有90%以上的单细胞包裹率，并可在持续两周的孵育中维持80%以上的细胞存活率，为长期稳定的单细胞孵育和组织培养提供了方法和技术支持。

Microsyst. Nanoeng., 6, 1-10, 2020

Adv. Biosyst., 3(11), 2366, 2019