关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

第六届全国微全分析学术会议隆重召开

2010.10.18

8585_2010101902424011.jpg

中科院大连化学物理研究所 林炳承教授

  中科院大连化学物理研究所林炳承教授与大家分享了功能化微流控芯片实验室的构建设想。

  林教授在报告中指出,一系列主要的分析化学操作模式已经在微流控芯片上实现,原则上讲,几乎所有的分析化学操作模式均可以在微流控芯片及其周边完成。微流控芯片分析化学实验室至少在科学研究层面上已经建立,这种实验室不仅显示了其微型、可控的操作单元灵活组合规模集成的本质特征,还充分展现了其用于复杂体系从而在系统层面上认识事物和解决问题的能力。构建和完善微流控芯片分析化学实验室应当成为未来十年、二十年中分析化学领域发展和研究的主流趋势之一。

  近年来以细胞生物学的系统研究为基本目标的微流控芯片细胞实验室正呼之欲出,经过近十年的发展,微流控芯片研究的热点由最早的芯片电泳及微全分析系统正逐步转向构建用于不同领域(如从化学、生物到信息、光学、材料等领域)的功能化芯片实验室研究。林教授在报告中提到了用于免疫分析和核酸检测的微流控芯片生化检验实验室,并重点讲解了微流控芯片材料合成实验室和微流控芯片衰老研究实验室构建设想。

  微流控芯片中流体的流动通常通过通道或液滴实现,通道和液滴是微流控芯片实验室的重要组成部分。林教授在实验研究中,通过借助于大规模液滴操控技术,实现了不同生物材料的液滴内合成,构建了微流控芯片材料合成实验室的一种理想模型。

  林教授在衰老实验研究中,针对微流控芯片单元部件上,通过微泵微伐对通道网络中流体的控制,实现对线虫的固定、释放并通过施加不同浓度的药物研究对线虫行为的影响,实现了大样本量线虫的衰老研究,显示了环境、营养等因素对线虫寿命的显著影响,对人类衰老的研究具有借鉴作用。并有望在此基础上构建微流控芯片衰老研究实验室。

  林教授最后针对整个微流控技术以及我国在微流控芯片研究的情况,谈及了自己的几点看法。林教授指出,迄今为止,关于微流控芯片的研究,在学术层面上已被证明是成功的。关于下一阶段的工作至少包含以下两个方面:一是构建并完善不同功能的微流控芯片实验室,推动并促进功能实验室的广泛应用;二是促使在学术层面上已经基本成功的典型案例产业化。林教授强调,中国对微流控芯片研究的贡献远大于它作为一个发展中国家应占得份额,其中2010年10月第21期Lab on a chip杂志中国专辑重点报道了中国对微流控芯片研究的影响力;由林教授、秦建华研究员主编的Electrophoresics杂志亚太2010专辑已于2010年9月底出版,该专辑自2008年至今已出版3期;由林教授主编的Topics in Current Chemistry杂志专辑也相继出版。

8585_2010101902424013.jpg

大连理工大学 刘冲教授

  来自大连理工大学的刘冲教授为大家做了题为《聚合物多层微流控芯片及新型无源仿生微泵的设计与制作》的报告。

  刘教授首先指出,在药物筛选领域,为了研究癌细胞对抗癌药物的耐药性,通常以不同浓度的药物作用于细胞。主要实验过程包括不同浓度药物溶液的配制、细胞培养和药物作用、结果检测等。对于集成了浓度梯度发生器和细胞培养单元的多层微流控芯片可以实现上述操作。其具备的主要优势包括:多层结构易于实现多功能单元的集成,便于控制;多层结构中对细胞采用的垂直灌流培养,可减小水平灌流引起的剪切应力和微泵进样引起的脉动特性对细胞生理的影响;可并行处理,减小试剂消耗和分析时间。

  刘老师在研究实验中,设计了一种集成浓度梯度发生器和细胞培养阵列的多层微流控芯片,利用厚胶光刻工艺和干法刻蚀工艺分别制作了SU-8 胶模具和硅模具,通过浇注PDMS 制得芯片。利用制作的芯片进行A549 肺腺癌细胞的培养,该细胞可很好地贴壁生长,为研究不同浓度的抗癌药物对癌细胞的抑制作用提供了条件。

8585_201010190242409.jpg

国家纳米科学中心 蒋兴宇教授

  来自国家纳米科学中心的蒋兴宇教授为大家带来了题为《微流控芯片生化分析中的读出技术》的报告。蒋教授在报告中主要介绍了微流控HIV检测、微免疫印迹以裸眼检测这三种检测方法。

  蒋教授首先指出其所在课题组采用纳米级静电纺丝薄膜作为微流控检测集基底,该薄膜的特点是比表面积较大,检测速度快,成本低,可以将检测灵敏度提高一个数量级。

  常规免疫印迹的缺点是一次只能检测一个抗体,且消耗大量二抗,成本高;而微免疫印迹技术由于每个通道中可通入不同的抗体溶液,且每个微流管道仅有150μm宽、载玻片宽为2cm,因此可实现同时检测多种蛋白,并且仅需1~3μL的抗体溶液。

  最适合微流控这种即时现场检测的读出方式是可视化读出,如金纳米颗粒的可视化检测系统,通过将金纳米表面进行功能化,在检测不同分子时,表面特殊功能化的分子发生反应聚集,溶液颜色由红变蓝,从而得到可视的检测效果。

8585_2010101902424017.jpg

基金委分析化学学科主任 庄乾坤教授

  来自基金委分析化学学科主任庄乾坤教授为大家简单介绍了分析化学学科情况。庄教授从国家自然科学基金资助的定位开始,详述了基金申请的各种注意事项,并比较了历年来的情况。

  国家自然科学基金主要的定位是:引导源头创新、支持基础研究;强调三大战略(源头创新、科技人才和创新环境),资助种类已形成了三大系列(研究项目系列、人才培养系列、科研环境系列)。

  庄教授之后又分别介绍了人才培养系列的5种方式,6类科研环境建设,科学基金的新动向,各类项目资助侧重点等。庄教授最后重点介绍了化学部项目申请及资助情况。从分析化学申请总数上来看,从1999年的不到200个逐年增长到2010年的约1000个;从分析化学资助数(面上、青年和地区)上看,从1999年的不足50个逐年增长到2010年的约250个。分析化学的财政投入已从1996年的570万增加到了2010年的12900万,其中2002、2006、2008、2010年都有较大增加(较前一年有20%~50%的增长)。

  庄教授最后谈到“分析化学发展之思考”的问题。据AC统计,1996年-2008年中国分析化学论文数在全球排名已达第二位,仅次于美国;但在引用因子和被引用数目上还低于美国、日本、德国等国家;尤其是每篇论文的被引用次数还低于很多国家。所以中国的分析化学研究还有待再上一个新台阶。关于如何再上一个新台阶,庄教授谈到了几点思考。从分析化学的研究目标来说,是要追求“3S+2A”,3S即Sensitivity, Selectivity and Speediness灵敏度、选择性、高速度;2A为Accuracy, Automatics,准确度、自动化。从研究创新方面来说,强调3点:1)引入物理学新概念和新技术;2)创建分析仪器装置;3)瞄准国际公认的有影响的重大科学问题。

推荐
关闭