《免標記液滴多維多功能微流控操控技術及藥物篩選研究》是依託清華大學，由梁瓊麟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：免標記液滴多維多功能微流控操控技術及藥物篩選研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：梁瓊麟
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微流控液滴具有消耗樣品和試劑量少、混合速度快、零死體積及樣品間無交叉污染等優點，在化學、生物學、醫藥學等領域具有廣闊前景。本項目將磁引力、磁斥力、重力和表面張力與獨特設計的微結構有機結合，在微流控晶片上實現皮升和納升體積液滴多維操控和多功能操控單元集成，如生成、分裂、分選、萃取、融合、混合、捕獲、釋放、破乳及油相交換等。將液滴作為藥物、試劑以及模型細胞和線蟲的載體和微反應器，通過可控的液滴融合完成藥物或試劑快速分配及其與細胞（幹細胞、內皮細胞）和線蟲的作用，並對其形態、行為、生物標誌物等進行線上觀測，在單細胞和單線蟲水平實現對單體藥物、藥物最佳化組合、濃度梯度等多種篩選功能，並探索套用於心腦血管藥物篩選。本項目發展多種創新性的免標記多維多功能液滴操控技術，不需要微閥和微電極集成等複雜加工工藝及氣瓶和高壓電源等大體積外部控制設備，方便實用，套用範圍廣，對液滴微流控學和藥物篩選均具有重要價值。
結題摘要
微液滴作為微流體操控的一種重要方式，具有消耗樣品和試劑量少、混合速度快、零死體積及樣品間無交叉污染等優點，在化學、生物學、醫藥學等領域具有廣闊前景。本項目主要的研究成果體現為兩方面：一是建立和發展了多種微流控液滴操控的創新技術和方法，包括將磁引力、磁斥力、重力和表面張力與獨特設計的微結構有機結合，在微流控晶片上實現皮升和納升體積液滴多維操控和多功能操控單元集成，如液滴的生成、分裂、分選、萃取、融合、混合、捕獲、釋放、破乳及油相交換等；二是基於微流控晶片微液滴新技術套用於藥物篩選與評價的新模型新方法探索，包括將液滴作為藥物、試劑以及模型細胞和線蟲的載體和微反應器，通過可控的液滴融合完成藥物或試劑快速分配及其與細胞（幹細胞、內皮細胞）和線蟲、衣藻等模式生物的作用，並對其形態、行為、生物標誌物等進行線上觀測，在細胞和模式生物水平實現對單一藥物、藥物最佳化組合、濃度梯度等多種篩選功能，並套用到了心腦血管藥物和抗腫瘤藥物的篩選，並探索了模擬腫瘤組織缺氧微環境下的抗腫瘤藥物活性篩選新方法，能夠更好的反映體內環境下真實藥物活性，建立的基於微流控液滴技術製備生物相容性凝膠微球包覆治療幹細胞的新技術在細胞治療方面具有潛在的套用。本項目發展多種創新性的免標記多維多功能液滴操控技術，不需要微閥和微電極集成等複雜加工工藝及氣瓶和高壓電源等大體積外部控制設備，方便實用，套用範圍廣，對液滴微流控學和藥物篩選均具有較重要價值。依託項目培養畢業博士生2名，碩士生3名，本項目已在國際期刊上發表SCI研究論文6篇（見附屬檔案成果目錄），其中本學科一流期刊Anal chem. 1篇，Lab Chip 2篇。項目負責人在項目執行期間還獲得教育部新世紀優秀人才支持計畫、北京高校青年英才計畫、清華大學基礎研究青年人才計畫等支持。
