活細胞原位檢測與多模信息分析儀器研究

《活細胞原位檢測與多模信息分析儀器研究》是依託清華大學，由黃國亮擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：活細胞原位檢測與多模信息分析儀器研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：黃國亮
• 項目類別：專項基金項目

項目摘要

流行的CO2 恆溫培養箱、螢光標記和顯微鏡成像方法已經不能滿足活細胞原位檢測分析的使用要求，電鏡、近場光學、隨機光重建技術等高解析度測量方法不適合用於活細胞線上檢測，因此，生命科學和醫學前沿領域急需發展集細胞培養、細胞結構與功能信息無損檢測於一體的先進技術與新型科學儀器，這些在單細胞分析、複雜細胞功能研究與重要細胞事件的發現中至關重要。. 本項目發展一種活細胞原位檢測與多模信息並行分析技術，將微流控晶片細胞培養、單細胞捕獲、細胞電阻抗測量、大數值孔徑長工作距離的亞細胞顯微成像、光纖感測細胞代謝測量以及白光干涉光譜移動超解析度檢測等核心技術集成在一起，開發多種關鍵元器件，通過系統集成，研製新型活細胞原位檢測與多模信息分析儀器。主要性能指標：微流控晶片細胞培養，單細胞捕獲原位測量，亞細胞成像工作距離＞15mm，縱向檢測解析度2nm，能夠實現3種以上活細胞結構功能信息的可視化與線上檢測分析。

結題摘要

細胞是生命活動的基本單位，也是連線分子與器官、活體的橋樑。流行的CO2 恆溫培養箱、螢光標記和顯微鏡成像方法已經不能滿足活細胞原位檢測分析的使用要求，電鏡、近場光學、隨機光重建技術等高解析度測量方法不適合用於活細胞線上檢測，因此，生命科學和醫學前沿領域急需發展集細胞培養、細胞結構與功能信息無損檢測於一體的先進技術與新型科學儀器，這些在單細胞分析、複雜細胞功能研究與重要細胞事件的發現中至關重要。 本項目發展了一種活細胞原位檢測與多模信息並行分析技術，將微流控晶片細胞培養、單細胞捕獲、細胞電阻抗測量、大數值孔徑長工作距離的亞細胞顯微成像、光纖感測高光譜測量以及白光干涉光譜移動超解析度檢測等核心技術集成在一起，開發了多種關鍵元器件，通過系統集成，研製新型活細胞原位檢測與多模信息分析儀器原形系統。儀器主要性能指標：微流控晶片細胞培養，單細胞捕獲原位測量，亞細胞成像工作距離18mm，縱向解析度±1nm，能夠實現4種活細胞結構功能信息的可視化與線上檢測分析。並取得如下其他研究成果：新申請發明專利12項，獲得發明專利授權5項；發表SCI、EI論文14篇，其中SCI論文11篇、EI論文3篇,有5篇論文的SCI IF＞5；主編出版專著1部；培養畢業研究生5人，3人獲得國家獎學金，1人獲得校長杯金獎，2人為北京市優秀碩士畢業生、2人為清華大學優秀碩士論文和清華大學優秀碩士畢業生；培養專業技術人員8人，其中北京市科技新星3人，晉升高級職稱2人；並獲得2015年中國儀器儀表學會科學技術獎一等獎、2016年北京發明創新大賽金獎。（任務書計畫為：申請發明專利4項，發表SCI、EI論文8-10篇，培養3-4名研究生和5-6名專業技術人員。）