艾伦·惠勒 是加拿大 多伦多大学 一个 跨学科研究小组 的主任。该小组致力于开发用于生物学、化学和医学应用的芯片实验室技术。
您最近 报告了一项令人兴奋的技术 ，该技术可以筛选在不同波长下生长的藻类，旨在产生更高效的生物燃料。 您能详细介绍一下这项工作吗？
当然，这是我们首次为可再生能源领域开发方法。我的一个学生史蒂夫·施（Steve Shih），他现在是加州联合生物能源研究所的博士后，他对培养藻类生产生物燃料的想法产生了兴趣。当然，这个想法已经存在一段时间了。
因此，在研究这个问题时，似乎我们从藻类中收集的生物燃料，相对于提取和生产燃料所需的成本而言，不具备与不可再生资源竞争所需的能量密度。目前正在努力开发鼓励藻类产生更多脂质的方法。其想法是，藻类产生脂质储存，然后我们可以提取并提炼成燃料。
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我们看到了一个机会；我们认为我们或许能够构建一种微流控装置，可以快速筛选以前人们没有关注过的条件，看看我们是否能找到一些鼓励藻类产生更多脂质的条件。很多时候我们启动这些项目，但最终并没有得到令人兴奋的结果，但这个项目非常令人兴奋，因为我们相信我们已经发现了一种全新的现象，即至少对于这种特定的藻类，如果你在黄光下培养它们，它们会经历某种压力，从而导致它们增加脂质的产生！
我读到您在使用黄光时，脂质产量增加了四倍。
是的，四倍的增长是一个复杂的故事。为了获得四倍的脂质增长，我们发现，蓝光（促使藻类增殖）与黄光（促使藻类产生脂质）交替使用，是使我们获得四倍增长的条件。我们已经假设了一些潜在的机制，但这些故事还需要进一步探索，我们只是对观察到这种现象感到非常兴奋！
关于您设计并观察到这种现象的实际装置，您认为它对正在开发藻类生物燃料的团队有用吗？
绝对有用。当我们撰写论文时，我们会花费大量时间认真思考方法部分，以包含所有细节，所以我认为我们的装置对于其他有兴趣进行此类筛选的团队来说，将是一个很好的起点。更普遍地说，我们认为波长对于藻类生产很重要这个想法很有趣，人们或许可以利用这一点，并将其应用于他们正在使用的任何技术。
是否还有其他人将微流控技术与能源研究相结合？
总的来说，我认为能源应用是微流控技术的一个伟大的新领域。长期以来，微流控技术一直专注于生物医学应用，我认为能源是一个我们可以提供一些有用工具的领域。最近， 德克萨斯农工大学的一个研究小组 使用与我们非常不同的技术，进行了一项非常有趣的 藻类筛选实验。 我相信他们正在研究不同强度的光，并评估光如何影响藻类的生长和生物质积累等等。我们非常喜欢那篇论文，我认为在未来几年，我们会看到越来越多的微流控技术在能源领域的应用，也许来自像多伦多大学的 大卫·辛顿 和哈佛大学的 大卫·韦茨 这样的人。
在利用微流控技术研究藻类领域内，您认为最大的挑战可能是什么？
嗯，我绝不是藻类专家。这个领域有一个专家社区，但我的感觉是，这个社区比对人类生物医学应用感兴趣的人的社区要小得多。因此，对于像我们这样的“工具构建者”微流控人员来说，找到藻类专家可能更困难一些。这也是我热衷于在 能源与环境科学 上发表文章的原因之一——这使我们能够将这些结果放在可能不太了解微流控的研究人员面前，希望这些结果可能对他们有用，或者他们甚至可能对进行一些以微流控为主题的研究感兴趣。
您提到是您的一个学生让您对藻类产生了兴趣。您的团队现在是否正在进行更多相关工作，还是已经转向其他项目？
嗯，我们正在进行一些相关工作，我的团队非常多元化，成员们研究他们感兴趣的东西，我有一个现在的学生对藻类感兴趣，但他对许多其他问题也感兴趣。
多年来，我发现我越是试图控制团队做什么，我们就越少做有趣的事情！我真的很喜欢挖掘学生们对他们正在做的事情的热情。
您目前正在进行什么特别有趣的项目吗？
目前我们领域的一个流行趋势是开发芯片器官，其理念是，如果我们能够在更接近活体系统的环境中筛选药物，我们将能够更有效地选择我们使用的药物。正如您可能知道的那样，药物发现业务非常昂贵且效率低下，这是一个大问题。
我们最近与多伦多大学的组织工程师 迈克尔·塞夫顿 合作， 开发了我们称之为微流控肝脏类器官的东西。 这些是可以培养并用于评估药物反应的自由漂浮的肝细胞和其他细胞团块。团队中的几名成员正在研究芯片器官或芯片上的3D组织培养。我们是少数几个使用数字微流控范式的团队之一，在这种范式中，我们使用电极阵列而不是微通道，这（当然）相对于其他技术有一些缺点和一些优点，但我们认为它非常适合这种应用。
最近还有什么其他微流控研究引起了您的注意吗？
嗯，我刚从 化学与生命科学微型系统会议（微流控领域规模最大、历史最悠久的会议）的摘要评选中回来，该领域非常关注识别所谓的循环肿瘤细胞，作为一种侵入性较低的癌症患者识别方法。科学家们没有深入进去进行手术肿瘤取样，而是在大海捞针，寻找恰好漂浮在血流中数十亿其他细胞中的一个癌细胞，而这正是微流控技术具有优势的领域，并且已成为一个非常热门的话题。
微流控是一个令人兴奋的工作领域。从技术角度来看，它特别有趣，因为它确实让您有机会涉足各种各样的问题！
本文经《化学世界》许可转载。该文章于2014年7月22日首次发表。