生物胶体固着液滴的干燥：进展、应用与展望

在过去几十年中，与生物学相关的固着液滴的干燥，包括被动系统（如DNA和蛋白质）以及由细菌和藻类组成的活性微生物系统，已引起广泛关注。当生物胶体经历干燥时，会形成独特的形态图案，在生物传感、医学诊断、药物递送和抗菌素耐药性等一系列生物医学应用中具有巨大潜力。本综述全面概述了在固体基底上干燥的生物胶体液滴，重点关注过去十年的实验进展。我们总结了生物胶体的相关特性，并将其组成（构成粒子、溶剂和浓度）与干燥产生的图案联系起来。我们研究了被动生物胶体（DNA、球状、纤维状和复合蛋白质、血浆、血清、血液、尿液、泪液、唾液）产生的干燥图案。本文重点阐述了形态图案如何受到生物实体和溶剂的性质、微观及全局环境条件的影响。通过将出现的图案与健康对照样本的干燥液滴图案进行比较，发现图案与初始液滴组成之间的相关性能够检测潜在的临床异常，从而提供诊断蓝图。本文还介绍了与COVID-19相关的仿生和唾液干燥液滴中图案形成的最新实验研究。最后，我们总结了生物活性因子（包括细菌和藻类）在干燥过程中的作用。本综述最后展望了基于干燥液滴的下一代研究和应用，为研究这一令人兴奋的物理学、生物学、数据科学和机器学习交叉领域提供了潜在的创新和工具。