DOI: 10.1002/app.49207

在这项研究中，研究者制造了一种包埋聚己内酯（PCL）纳米纤维膜的塑料微流控装置，以用作从污水中去除细菌的过滤器。将电纺PCL纳米纤维膜夹在两层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基底之间，制成微流控装置。在PMMA顶层，刻有蛇形微通道，并沿微通道钻了165个通孔。底部PMMA层的中央包含四个矩形柱，以防止PCL膜的塌陷。为了降低PCL膜的疏水性并使其获得抗菌功能，在纳米纤维表面涂覆了多巴胺。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和接触角测量证实了亲水性PCL膜的成功制备。以2 mL/hr的流速引入污水，在5小时内筛选10 mL液体。紫外-可见分光光度法和菌落形成单元计数证实，与对照组相比（高达80%）该装置去除了污染水中的细菌，而多巴胺涂层的纳米纤维膜也显示出抗菌活性。这证明了微流控装置在水处理系统中的应用潜力。

图1.示意图显示（a）顶部PMMA基底，（b）底部PMMA基底和（c）组装过程。从微型设备的（d）顶部和（e）底部获取的照片。照片显示（f）组装的微流体装置和（g）整体实验装置。PMMA，聚（甲基丙烯酸甲酯）[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图2. SEM图像显示了（a，b）裸PCL和（c，d）PCL-PDA纳米纤维的形态。（e）条形图显示PCL和PCL-PDA纳米纤维的直径和孔径。PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺；SEM，扫描电子显微镜

图3.裸PCL和PCL-PDA纳米纤维的FT-IR光谱分析。FT-IR，傅立叶变换红外光谱；PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图4.在（a）裸PCL和（b）PCL–PDA纳米纤维的表面上测量的水接触角。（c）裸PCL和（d）PCL-PDA纳米纤维膜的图像。PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图5.（a）使用包埋裸PCL和PCL-PDA膜的微流控设备，对从出口收集的滤液中细菌的荧光（激发：490 nm，发射：510 nm）和（b）UV-Vis光谱分析。PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺；UV-Vis，紫外-可见[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图6.使用微型设备筛选后，对水滤液的CFU进行计数的结果。（a）和（e）是使用蒸馏水的结果。（b）和（f）是使用含有细菌溶液的样品时的结果。（c）和（g）显示了仅使用PCL纳米纤维膜过滤水时的结果。（d）和（h）显示了当使用PCL-PDA纳米纤维膜过滤水时的结果。CFU，菌落形成单位；PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图7. SEM图像显示过滤后细菌附着在（a）PCL和（b）PCL-PDA膜表面上。PCL，聚己内酯；PDA，聚多巴胺；SEM，扫描电子显微镜