《超声波细胞导入微流控芯片研究》

来源: 计量测试工程学院 作者:尹健龙 添加日期:2017-05-24 10:24:19 阅读次数:

       主讲人:尤晖 研究员
  时间:2017年5月25日10:40
  地点:仰仪北楼218
  摘要:将基因或药物从外源导入细胞是生物工程的基本技术。超声波细胞导入因其空化效应机理,有超越其他细胞导入技术的优点,被认作DNA 质粒或药物细胞导入的理想手段。但现有实例都是用传统超声波设备在宏观容积下进行,导致后续分析只能得到大量细胞的平均结果,不易解读也不能满足精密分析的需求。我们提出研制一种MEMS超声波器件与微流体管道集成的系统,实现微流体环境下的局域超声空化,利用空化产生的局域高温、高压和冲击波可进行微流体环境下的细胞DNA导入和药物的精准输送。这种细胞导入方法无需强电场或生化试剂,不改变细胞生存环境;而且聚焦超声波不直接作用在细胞上,细胞存活率高和导入成功率均优于目前单细胞导入所用的电穿孔技术。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金的资助下,该研究取得一些进展:已研制出一种与微流体能量匹配的跨尺度的自聚焦的MEMS超声波发生器,并与微管道集成,构成了完整的MEMS超声微流体系统,用声化学和单光子探测方法定量描述了微流体环境下的空化效应,实现了单细胞规模上的细胞导入,并实验验证了细胞导入的有效性和细胞的存活率。
  主讲人简介:尤晖,中科院合肥物质科学研究院智能机械所研究员、博导、超声微流体学科带头人;中国科技大学精密仪器系教授、博导。中科院杰出科技成就奖评委、科技部973项目专家组成员、国家自然科学基金和国家博士后基金评审专家。2012年入选中科院“百人计划”, 2015年入选安徽省“皖江学者”和安徽省引进高校领军人才团队(重点)带头人,2016年入选安徽省技术领军人才。
  1999年在中国科技大学精密仪器与机械专业获博士学位,同年出国,先后在日本立命馆大学和英国剑桥大学做博士后。2004年起在英国Newcastle大学和Glasgow大学任教 (永久职位)。2010年底回国,组建中科院超声微流体系统实验室,先后承担国家自然科学基金、国家科技支撑计划、中科院先导专项等重大科研项目。发表论文60多篇,培养博士后、博士、硕士研究生20多名。
  尤教授长期从事微流控技术、微传感器和MEMS的研究,研发的微流控芯片和设备包括基于微电泳芯片的土壤养分和重金属污染物离子便携式快速检测仪、超声波细胞导入微流控芯片、肿瘤标志物群检测微流控芯片和智能化检测设备、非接触式DNA点样仪、超高通量全自动液滴微流控SNP分析系统、流动型快速PCR芯片、外泌体捕获芯片、基于免疫磁珠悬浮分离的生物战剂检测芯片、DNA 微电泳芯片等。研究兴趣还包括MEMS超声波器件、超声空化及其应用、跨尺度的微加工工艺、微纳制造工艺兼容性等。

计量测试工程学院
2017年5月24日

 

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