眾人拾柴火焰高,不斷前進的微流控技術

　　儀器信息網訊：2016年5月9日，2016國際微流控晶片與微納尺度生物分離分析學術會議、第十屆全國微全分析系統學術會議、第五屆全國微納尺度生物分離分析學術會議在蘭州大學順利召開。本次會議由中國化學會主辦，蘭州大學承辦，南京大學、復旦大學、浙江大學協辦，邀請六十餘名國內外知名學者作一系列報告，吸引了國內外五百餘名專家學生參會。

　　本世紀初微納流控系統經歷了爆發式的發展，在多學科交叉的領域中佔有重要地位。在經歷了急速發展後，這個領域逐漸趨於成熟，出現了很多成功的應用案例，特別是對一些國際性前沿科學問題的解決起到了關鍵的作用。本次會議上，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更好地服務於不同領域的前沿研究，這一點從以下的這些報告中就可以感受到。由於本次會議相關報告眾多，筆者也只能選擇性地進行報導，在此特作說明。

夏帆 華中科技大學

題目：基於微納米孔道的生命分子檢測

　　生物體內重要的生命過程如細胞核內DNA複製和 RNA 轉錄等都是在微納米尺度限域空間下進行的。因此研究生物分子在微納米尺度限域空間下的自組裝過程及門控性能，更接近生命體系，具有十分重要的意義。傳統夾心結構的探針中只含有一個靶標分子和一個探針分子，由於沒有黏性末端，只能形成分子量小，結構簡單的「0D( 0 維) 」結構。夏帆帶領其團隊設計了「超級三明治」即超級大夾心結構的核酸探針，可以形成線性長鏈的「1D( 1 維) 」結構。這種結構在電極表面構築時，同時提高了靈敏度和特異性。

　　黃巖誼 北京大學 

題目：微流控技術與單細胞測序

　　單個細胞是生命活動的基本功能單位，越來越多的實驗證據及相關的理論推導表明，在許多體系包括疾病的發生與發展過程中，正是各個不同的單個細胞間個體化的差異，導致重要的甚至是決定性的結果。單細胞的分析研究手段中，基因測序技術由於有望獲取最多、最完整的信息而備受關注。然而，由於單個細胞內基因物質的含量極少，所以單細胞測序技術面臨巨大挑戰。黃巖誼在報告中介紹了他們團隊通過微流控晶片，穩定進行單細胞俘獲和定量觀測的研究成果。

許丹科 南京大學 

題目：納米銀生物傳感微流控晶片的研究

　　許丹科介紹了他們近年來研究與製備的多種具有特異性識別與檢測信號的適配體銀納米探針，通過適配體對蛋白質分子的特異性識別及納米銀探針的檢測信號，可實現微量蛋白質的特異性分析。另外，他們還嘗試了在微流控晶片中集成具有金屬螢光增強作用的銀納米顆粒的微陣列傳感器。他們的研究結果表明，將微流控晶片技術與生物傳感檢測方法相結合，可有效地促進微量樣本的快速、自動與通量化分析技術的發展。

王進義 西北農林科技大學 

題目：微流控細胞操作與組織模型構建

　　王進義課題組近年來開展了一系列基於微流控晶片技術的細胞操作方法研究，通過系統研究不同種類哺乳動物細胞變形性、微流體慣性微流、晶片微管道內流體力學及微液滴發生動態，建立了多種血液循環腫瘤細胞分離、細胞三維控制圖樣化及人功能組織單位重構新方法，構建了系列高通量循環腫瘤細胞分離與組織仿生分析微流控平臺，促進了微流控晶片技術在生命科學研究領域的應用，尤其是在生物醫學研究領域的應用。

塗然 中國科學院天津工業生物技術研究所

題目：液滴微流控高通量篩選系統研究與應用

　　塗然在報告中介紹了其基於液滴微反應器和雷射誘導螢光檢測技術的液滴微流控高通量篩選系統研究工作，通過微流控晶片設計，微靈敏螢光檢測方法開發，集成光路和光電信號檢測，快速精準分選技術研究，研製了第一代液滴微流控高通量小型化篩選樣機。利用該裝置對生產酶、胺基酸等代謝產物的工業微生物進行檢測，顯著降低了試劑和其他耗材成本，對提升微生物資源挖掘及優化改造效率可能有很大促進作用。

陳濤 北京工業大學 

題目:雷射直寫法製備三維微流控晶片的技術及應用

　　由於傳統的微流控晶片加工方法在製備具有複雜空間通道網絡結構的三維微流控晶片時存在工序較多、操作困難等問題，陳濤提出了一種採用飛秒雷射內加工的方式，具體研究了雷射功率、掃描速度、掃描次數等加工條件對微通道加工質量和幾何尺寸的影響。並且通過內加工方式製備的微通道經注液實驗驗證具有良好的通暢性、光學透明性和親水性，可用於集成三維微流控晶片的製作。

齊莉 中國科學院化學研究所

題目：基於液滴微流控反應器的溫敏聚合物的製備及其細胞成像研究

　　如何實現不同反應物流體在微流控晶片中的快速、高效、短距離混合是開展化學/生化反應研究所面臨的重要挑戰，齊莉介紹到其所在課題組採用三維環形結構可克服傳統微反應器中液體的混合度先升高後降低缺陷的策略，設計製作了獨特的三維 「立交橋式」等微流控晶片混合反應器，開展了化學反應研究， 並驗證了這種環形結構對流體的高效混合作用，並進一步以其設計製作的液滴微反應器合成製備了一系列溫敏螢光聚合物，並將其作為分子溫度計用於細胞的溫度變化成像研究中。

李清嶺 山東師範大學

題目：微流控多色螢光檢測裝置的研製及應用

　　由於雷射誘導螢光檢測多是單一波長雷射激發及單色螢光檢測， 難以同時檢測與定量分析具有「不同吸光、 不同螢光」特性或「不同激發、 不同發射」多色螢光標記的多種生物分子。針對這一問題， 李清嶺研究團隊設計了微流控多色螢光檢測裝置，該裝置具有可見、近紅外兩種波長雷射同時激發， 綠色、 紅色和近紅外三色螢光同步檢測， 以及雷射對焦等功能。該技術有助於拓展雷射誘導螢光檢測、 微流控晶片、 單細胞分析等相關研究與應用空間。

程鑫 南方科技大學

題目：基於有源矩陣的大規模數字液滴微流控晶片技術

　　程鑫在報告中介紹了他們團隊研發的一種新型的基於有源矩陣電路來進行液滴驅動的數字生物晶片，通過薄膜電晶體驅動的大規模電極陣列，利用介電電潤溼(EWOD)現象，實現成百上千個液滴的並行控制。同時展示了這一數字液滴微流控晶片的架構、工作原理、製造流程及應用前景。這種新型的數字液滴晶片具備廣泛的通用性、大規模可擴展性和可重複使用性，有望廣泛應用於生物工程或生物醫學工程技術中。

李昕欣 中科院上海微系統與信息技術研究所

題目：用於生化快速檢測的流控晶片微納集成技術

　　李昕欣在報告中介紹他們所做的微納流控晶片技術，該技術重點面向食品安全的生化痕量快速識別與傳感檢測。分別介紹了集成了懸臂梁傳感器「微潛水衣」的微流控晶片技術和對水中重金屬離子、致病菌和農藥殘留物的檢測，基於磁彈性諧振子的無線微流控晶片檢測方式和對牛奶以及果汁中致病菌的快速檢測技術，基於磁彈性諧振子進入血管清理血栓的微納機器人技術，以及基於微流控晶片中區域選擇性集成多重表面浸潤性的圖案化自組裝多重 SAMs 的技術。