《基於微流控晶片的霧霾生物毒性快速檢測技術》是依託復旦大學，由隋國棟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於微流控晶片的霧霾生物毒性快速檢測技術
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：隋國棟
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，城市霧霾等災害性天氣明顯增多，嚴重影響人群健康，這已引起全社會的普遍關注。目前全國只有空氣品質指數AQI這個簡單的數字來描述空氣品質，事實上不同時間地點的霧霾的組分構成不同，生物毒性也不相同。如何比較精確的測量不同時間地點的霧霾的生物毒性不僅是一個科學問題，健康問題，更是一個社會問題。霧霾的生物毒性來自於微納米顆粒物對肺部的侵蝕，顆粒物含有的有機無機物。為此我們在已有前期基礎的微流控晶片技術的基礎上研製快速霧霾生物毒性分析儀器裝置。技術的核心是集成空氣顆粒物快速捕獲富集微流控晶片技術，生物毒性分析微流控晶片。項目的研製成功可以用於快速分析不同時間地點的城市霧霾的生物毒性，提供具體的數字來衡量霧霾對健康的危害，為預防疾病、霧霾災害治理和國家決策提供數據支持。
結題摘要
霧霾對人群健康的影響，是全社會都在關注的問題。目前全國只有空氣品質指數AQI這個簡單的數字來描述空氣品質，事實上不同時間地點的霧霾的組分構成不同，生物毒性也不相同。如何比較精確的測量不同時間地點的霧霾的生物毒性不僅是一個科學問題，健康問題，更是一個社會問題，符合國家的重大需求。針對目前霧霾生物毒性快速分析技術缺乏的問題，我們開發了完整的基於微流控晶片的霧霾顆粒物生物毒性的分析技術，成功完成自動化霧霾顆粒物生物毒性快速檢測儀器樣機的製作。整個儀器可以對霧霾顆粒物進行自動的生物毒性快速分析，給出生物毒性的具體數據，並且儀器通過實際樣本測試，建立了生物毒性的描述公式。在2019年秋冬季節對上海市大氣進行連續的毒性分析，技術上可以實現小時分辨的大氣顆粒物樣本毒性分析讀出，獲得毒性分析結果的耗時少於25分鐘。在項目執行過程中，取得成果簡要如下：（1） 成功研發基於微流控晶片的霧霾生物毒性快速分析技術，開發了可以穩定使用的發光菌（明亮桿菌）試劑，掌握了凍乾和快速復甦的技術，可以穩定保存和使用，滿足實際套用的要求。（2）成功設計製造可以對霧霾顆粒物進行生物毒性分析的多種微流控晶片，包括板式微流控晶片和離心盤式微流控晶片，檢測通量為48/96。（3）成功開發了3款適合生物毒性測試的霧霾顆粒物快速採樣系統。（4）開發了全自動的霧霾顆粒物生物毒性快速檢測儀器，緩衝復甦液的加注到霧霾顆粒物採集樣本到晶片的傳輸，由機械臂自動完成，整個儀器可以對霧霾顆粒物進行自動的生物毒性快速分析，給出生物毒性的具體數據。儀器系統達到或者超過了設計的技術考核指標。（5） 發表論文15篇，申請專利3項，授權專利1項。總之，研發的霧霾顆粒物生物毒性快速檢測技術和儀器填補了國內外的空白，可以快速測量不同時間不同地點的霧霾生物毒性，為疾病的預防，霧霾的治理和城市設計產業調整等規劃提供技術支持。
