我院宦智杰副教授团队在AI赋能自动化声镊操控技术领域取得重要研究进展

近日，我院机器人+微纳操控技术团队宦智杰副教授为第一作者、厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院罗涛助理教授为通讯作者，九游会j9官网登陆入口为第一完成单位的学术论文“Automated droplet manipulation enabled by a machine-vision-assisted acoustic tweezer”，在国际顶级期刊Sensors and Actuators B：Chemical上发表。论文合作单位为厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院周伟教授课题组、西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室、中国石油大学控制科学与工程学院、厦门市高端电力装备及智能控制重点实验室。

论文线上检索图

液滴的自动化操控在生化分析与诊断领域有着极为重要应用价值，包括但不限于重金属离子检测、质谱检测、PCR检测、单细胞检测等。尽管目前已有显著进展，但在超疏水表面上基于非接触声镊的自动化液滴操控却鲜有报道。基于此，该论文提出了一种机器视觉辅助的声镊（MVAAT）液滴操控系统，在超疏水表面上实现了液滴的自动化无接触精准操控。该技术能以超过每秒一厘米的速度沿预定路径运输不同体积的液滴，并结合机器视觉辅助技术，实现液滴的实时检测与追踪，实现多个液滴的自动融合与图案化排列。此外，即使液滴在移动过程中未能跟随移动，MVAAT也能通过自校正算法重新捕获并操控液滴，可靠且精确地将液滴运输到目标位置。最后，研究者将MVAAT系统应用于基于荧光的Cu2+检测，展示了其在实际生化分析中的应用潜力。该论文所提出的MVAAT显著扩展了超声技术在超疏水表面上操控液滴的能力，有望在生物学和化学领域实现广泛应用。

机器视觉辅助声波镊子的系统框架

MVAAT在液滴中检测Cu²⁺的示范应用

Sensors and Actuators B：Chemical是Elsevier出版社旗下，专注于化学传感器和生物传感器、‌化学致动器和分析微系统领域的研究和开发，‌属于中科院分区一区Top期刊，2023年影响因子为8.0，‌在仪器仪表领域具有极高的学术影响力。该期刊涵盖了化学传感与致动技术的最新进展和创新成果，对相关领域的科研和技术开发具有重要的指导和推动作用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136352