儀器信息網(wǎng)訊:2016年5月9日,2016國(guó)際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議、第十屆全國(guó)微全分析系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議、第五屆全國(guó)微納尺度生物分離分析學(xué)術(shù)會(huì)議在蘭州大學(xué)順利召開(kāi)。本次會(huì)議由中國(guó)化學(xué)會(huì)主辦,蘭州大學(xué)承辦,南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)協(xié)辦,邀請(qǐng)六十余名國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者作一系列報(bào)告,吸引了國(guó)內(nèi)外五百余名專(zhuān)家學(xué)生參會(huì)。
本世紀(jì)初微納流控系統(tǒng)經(jīng)歷了爆發(fā)式的發(fā)展,在多學(xué)科交叉的領(lǐng)域中占有重要地位。在經(jīng)歷了急速發(fā)展后,這個(gè)領(lǐng)域逐漸趨于成熟,出現(xiàn)了很多成功的應(yīng)用案例,特別是對(duì)一些國(guó)際性前沿科學(xué)問(wèn)題的解決起到了關(guān)鍵的作用。本次會(huì)議上,筆者注意到,很多科研人員正在探索如何利用微納流控技術(shù)更好地服務(wù)于不同領(lǐng)域的前沿研究,這一點(diǎn)從以下的這些報(bào)告中就可以感受到。由于本次會(huì)議相關(guān)報(bào)告眾多,筆者也只能選擇性地進(jìn)行報(bào)導(dǎo),在此特作說(shuō)明。
夏帆 華中科技大學(xué)
題目:基于微納米孔道的生命分子檢測(cè)
生物體內(nèi)重要的生命過(guò)程如細(xì)胞核內(nèi)DNA復(fù)制和 RNA 轉(zhuǎn)錄等都是在微納米尺度限域空間下進(jìn)行的。因此研究生物分子在微納米尺度限域空間下的自組裝過(guò)程及門(mén)控性能,更接近生命體系,具有十分重要的意義。傳統(tǒng)夾心結(jié)構(gòu)的探針中只含有一個(gè)靶標(biāo)分子和一個(gè)探針?lè)肿?,由于沒(méi)有黏性末端,只能形成分子量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的“0D( 0 維) ”結(jié)構(gòu)。夏帆帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“超級(jí)三明治”即超級(jí)大夾心結(jié)構(gòu)的核酸探針,可以形成線(xiàn)性長(zhǎng)鏈的“1D( 1 維) ”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在電極表面構(gòu)筑時(shí),同時(shí)提高了靈敏度和特異性。
黃巖誼 北京大學(xué)?
題目:微流控技術(shù)與單細(xì)胞測(cè)序
單個(gè)細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本功能單位,越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及相關(guān)的理論推導(dǎo)表明,在許多體系包括疾病的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程中,正是各個(gè)不同的單個(gè)細(xì)胞間個(gè)體化的差異,導(dǎo)致重要的甚至是決定性的結(jié)果。單細(xì)胞的分析研究手段中,基因測(cè)序技術(shù)由于有望獲取最多、最完整的信息而備受關(guān)注。然而,由于單個(gè)細(xì)胞內(nèi)基因物質(zhì)的含量極少,所以單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。黃巖誼在報(bào)告中介紹了他們團(tuán)隊(duì)通過(guò)微流控芯片,穩(wěn)定進(jìn)行單細(xì)胞俘獲和定量觀測(cè)的研究成果。
許丹科 南京大學(xué)?
題目:納米銀生物傳感微流控芯片的研究
許丹科介紹了他們近年來(lái)研究與制備的多種具有特異性識(shí)別與檢測(cè)信號(hào)的適配體銀納米探針,通過(guò)適配體對(duì)蛋白質(zhì)分子的特異性識(shí)別及納米銀探針的檢測(cè)信號(hào),可實(shí)現(xiàn)微量蛋白質(zhì)的特異性分析。另外,他們還嘗試了在微流控芯片中集成具有金屬熒光增強(qiáng)作用的銀納米顆粒的微陣列傳感器。他們的研究結(jié)果表明,將微流控芯片技術(shù)與生物傳感檢測(cè)方法相結(jié)合,可有效地促進(jìn)微量樣本的快速、自動(dòng)與通量化分析技術(shù)的發(fā)展。
王進(jìn)義 西北農(nóng)林科技大學(xué)?
題目:微流控細(xì)胞操作與組織模型構(gòu)建
王進(jìn)義課題組近年來(lái)開(kāi)展了一系列基于微流控芯片技術(shù)的細(xì)胞操作方法研究,通過(guò)系統(tǒng)研究不同種類(lèi)哺乳動(dòng)物細(xì)胞變形性、微流體慣性微流、芯片微管道內(nèi)流體力學(xué)及微液滴發(fā)生動(dòng)態(tài),建立了多種血液循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離、細(xì)胞三維控制圖樣化及人功能組織單位重構(gòu)新方法,構(gòu)建了系列高通量循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離與組織仿生分析微流控平臺(tái),促進(jìn)了微流控芯片技術(shù)在生命科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用,尤其是在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用。
涂然 中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
題目:液滴微流控高通量篩選系統(tǒng)研究與應(yīng)用
涂然在報(bào)告中介紹了其基于液滴微反應(yīng)器和激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)技術(shù)的液滴微流控高通量篩選系統(tǒng)研究工作,通過(guò)微流控芯片設(shè)計(jì),微靈敏熒光檢測(cè)方法開(kāi)發(fā),集成光路和光電信號(hào)檢測(cè),快速精準(zhǔn)分選技術(shù)研究,研制了第一代液滴微流控高通量小型化篩選樣機(jī)。利用該裝置對(duì)生產(chǎn)酶、氨基酸等代謝產(chǎn)物的工業(yè)微生物進(jìn)行檢測(cè),顯著降低了試劑和其他耗材成本,對(duì)提升微生物資源挖掘及優(yōu)化改造效率可能有很大促進(jìn)作用。
陳濤 北京工業(yè)大學(xué)?
題目:激光直寫(xiě)法制備三維微流控芯片的技術(shù)及應(yīng)用
由于傳統(tǒng)的微流控芯片加工方法在制備具有復(fù)雜空間通道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三維微流控芯片時(shí)存在工序較多、操作困難等問(wèn)題,陳濤提出了一種采用飛秒激光內(nèi)加工的方式,具體研究了激光功率、掃描速度、掃描次數(shù)等加工條件對(duì)微通道加工質(zhì)量和幾何尺寸的影響。并且通過(guò)內(nèi)加工方式制備的微通道經(jīng)注液實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證具有良好的通暢性、光學(xué)透明性和親水性,可用于集成三維微流控芯片的制作。
齊莉 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
題目:基于液滴微流控反應(yīng)器的溫敏聚合物的制備及其細(xì)胞成像研究
如何實(shí)現(xiàn)不同反應(yīng)物流體在微流控芯片中的快速、高效、短距離混合是開(kāi)展化學(xué)/生化反應(yīng)研究所面臨的重要挑戰(zhàn),齊莉介紹到其所在課題組采用三維環(huán)形結(jié)構(gòu)可克服傳統(tǒng)微反應(yīng)器中液體的混合度先升高后降低缺陷的策略,設(shè)計(jì)制作了獨(dú)特的三維 “立交橋式”等微流控芯片混合反應(yīng)器,開(kāi)展了化學(xué)反應(yīng)研究, 并驗(yàn)證了這種環(huán)形結(jié)構(gòu)對(duì)流體的高效混合作用,并進(jìn)一步以其設(shè)計(jì)制作的液滴微反應(yīng)器合成制備了一系列溫敏熒光聚合物,并將其作為分子溫度計(jì)用于細(xì)胞的溫度變化成像研究中。
李清嶺 山東師范大學(xué)
題目:微流控多色熒光檢測(cè)裝置的研制及應(yīng)用
由于激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)多是單一波長(zhǎng)激光激發(fā)及單色熒光檢測(cè), 難以同時(shí)檢測(cè)與定量分析具有“不同吸光、 不同熒光”特性或“不同激發(fā)、 不同發(fā)射”多色熒光標(biāo)記的多種生物分子。針對(duì)這一問(wèn)題, 李清嶺研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了微流控多色熒光檢測(cè)裝置,該裝置具有可見(jiàn)、近紅外兩種波長(zhǎng)激光同時(shí)激發(fā), 綠色、 紅色和近紅外三色熒光同步檢測(cè), 以及激光對(duì)焦等功能。該技術(shù)有助于拓展激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)、 微流控芯片、 單細(xì)胞分析等相關(guān)研究與應(yīng)用空間。
程鑫 南方科技大學(xué)
題目:基于有源矩陣的大規(guī)模數(shù)字液滴微流控芯片技術(shù)
程鑫在報(bào)告中介紹了他們團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一種新型的基于有源矩陣電路來(lái)進(jìn)行液滴驅(qū)動(dòng)的數(shù)字生物芯片,通過(guò)薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模電極陣列,利用介電電潤(rùn)濕(EWOD)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)成百上千個(gè)液滴的并行控制。同時(shí)展示了這一數(shù)字液滴微流控芯片的架構(gòu)、工作原理、制造流程及應(yīng)用前景。這種新型的數(shù)字液滴芯片具備廣泛的通用性、大規(guī)??蓴U(kuò)展性和可重復(fù)使用性,有望廣泛應(yīng)用于生物工程或生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)中。
李昕欣 中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
題目:用于生化快速檢測(cè)的流控芯片微納集成技術(shù)
李昕欣在報(bào)告中介紹他們所做的微納流控芯片技術(shù),該技術(shù)重點(diǎn)面向食品安全的生化痕量快速識(shí)別與傳感檢測(cè)。分別介紹了集成了懸臂梁傳感器“微潛水衣”的微流控芯片技術(shù)和對(duì)水中重金屬離子、致病菌和農(nóng)藥殘留物的檢測(cè),基于磁彈性諧振子的無(wú)線(xiàn)微流控芯片檢測(cè)方式和對(duì)牛奶以及果汁中致病菌的快速檢測(cè)技術(shù),基于磁彈性諧振子進(jìn)入血管清理血栓的微納機(jī)器人技術(shù),以及基于微流控芯片中區(qū)域選擇性集成多重表面浸潤(rùn)性的圖案化自組裝多重 SAMs 的技術(shù)。