多相微流控分析新方法的研究

《多相微流控分析新方法的研究》是依託浙江大學，由方群擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：多相微流控分析新方法的研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：方群
• 項目類別：重點項目

項目摘要

本項目基於申請團隊的前期研究成果，根據目前國際微流控分析研究領域的發展趨勢，結合當前生命科學研究中的迫切需求，深入開展新一代微流控分析技術——多相微流控分析技術的基礎研究與套用基礎研究，發展具有自主智慧財產權的多相微流控液滴操控和檢測新方法，建立具有超微量、高靈敏、高通量、自動化特點的集成化多相微流液滴分析系統，並將其套用於高靈敏的臨床診斷、超微量低成本的藥物研發和生物醫學基礎研究等領域，為上述領域內相關瓶頸問題的解決作出重要貢獻，以實現發展學科前沿技術和深化拓展套用研究的雙重突破。本項目對於推動分析化學與生命科學以及微流控學的交叉與融合發展具有重要的意義。

結題摘要

多相微流控技術是當前微流控晶片研究的前沿和熱點領域之一，因具有微量、高效、高通量、高靈敏等優勢，使其有望成為新一代流動分析以及生命科學研究的重要平台而獲得廣泛套用。本項目針對當前國際多相微流控領域研究中存在的薄弱環節，在多相微流控規律認識、方法創新、系統構建和套用拓展等多個層面上深入開展相關研究，發展了一系列具有自主智慧財產權的多相微流控液滴操控和檢測新方法，構建了完整的基於序控液滴技術的微流控液滴操縱方法學體系，能自動靈活地完成對超微量（pL-nL）液滴的多種類多步驟複雜操控；發展了非泵式高通量的液滴生成、基於數字微流控與表面增強拉曼的超靈敏自動化免疫檢測和便攜化微流控檢測等方法。建立了一系列集成化的多相微流控液滴分析和篩選系統，包括高通量蛋白質結晶篩選和藥物篩選平台，單細胞MicroRNA分析和單細胞蛋白質組分析系統，數字PCR分析系統，微尺度細胞實驗平台，微流控液滴質譜、色譜和毛細管電泳分析系統，基於流體力學分離與免疫識別相結合的稀有細胞捕獲平台，自動化操控數字微流控平台，掌上焦磷酸測序儀，便攜化檢測新裝置等。同時，開展了上述新方法和新系統在生物醫學、臨床診斷和高通量篩選領域的套用研究，在超微量大規模篩選、單細胞分析、CTCs分析、便攜檢測等領域的套用方面取得了突破性進展。項目執行期間，發表標註論文70篇，申請中國發明專利37項，其中12項獲得授權；申請美國專利1項並獲得授權。項目研究過程中，培養了一批從事微流控分析基礎與套用基礎研究的青年人才，培養博士研究生17名，已畢業12人，培養畢業碩士研究生17名。項目組成員2016年獲中國化學會青年化學獎，2019年入選教育部青年長江學者。