獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2024年分析測(cè)試科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)：微納尺度分離分析及應(yīng)用
完成單位：北京工業(yè)大學(xué)
完成人：汪夏燕，趙瑤瑤，張東堂，張文美，竇相南，郭子揚(yáng)，常亞冉，郭廣生
成果簡(jiǎn)介：微納尺度分離分析技術(shù)是研究超微體積、極低含量樣品特別是稀缺生物樣本的重要技術(shù)。能夠有效地分離、處理和分析少量甚至單個(gè)細(xì)胞的樣本，對(duì)于探索罕見(jiàn)病例、單細(xì)胞異質(zhì)性以及亞細(xì)胞分析至關(guān)重要，為生物醫(yī)學(xué)研究提供深入而精確的分析工具。本項(xiàng)目在超微體積、極低含量樣品的操控、分離和檢測(cè)新方法研究方面取得了一系列原創(chuàng)性成果。自2018年以來(lái)在Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci和Anal. Chem.等期刊發(fā)表SCI論文62篇，撰寫英文專著章節(jié)1章，獲授權(quán)歐洲發(fā)明專利1項(xiàng)、中國(guó)發(fā)明專利9項(xiàng)。成果獲國(guó)內(nèi)外同領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)可及肯定，對(duì)于促進(jìn)微納尺度分離分析技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展具有重要價(jià)值。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值：
（1）開(kāi)發(fā)了玻璃微流控芯片的設(shè)計(jì)與制備新方法，實(shí)現(xiàn)芯片微結(jié)構(gòu)的精確對(duì)準(zhǔn)和高效預(yù)鍵合；
（2）基于微流控芯片及超窄內(nèi)徑毛細(xì)管發(fā)展了納/皮流高效液相色譜分離方法，實(shí)現(xiàn)了低至皮飛升體積生物樣品的分離及檢測(cè)，建立單細(xì)胞/亞細(xì)胞色譜分析方法；
（3）研制了同時(shí)三視野單細(xì)胞可視化空間分辨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)標(biāo)記的單細(xì)胞的多角度觀察、高空間分辨定位和精準(zhǔn)取樣；
（4）構(gòu)建了基于完整活單細(xì)胞電發(fā)射電離質(zhì)譜方法的單細(xì)胞代謝組學(xué)分析新平臺(tái)，克服傳統(tǒng)電噴霧方法所造成的樣品稀釋和利用率受限的瓶頸，顯著提高了單細(xì)胞檢測(cè)的靈敏度。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的等離子體輔助微結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)及預(yù)鍵合技術(shù)，顯著提高了玻璃和石英芯片的鍵合成功率，簡(jiǎn)化了制作過(guò)程并降低了風(fēng)險(xiǎn)。此方法不僅提升了芯片制備的效率和成功率，還能生產(chǎn)表面光滑的圓通道，適用于高壓或腐蝕性條件下的應(yīng)用。成果已被蘭州大學(xué)、北京化工大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)廣泛使用，且為中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院和北京市科學(xué)技術(shù)研究院城市安全與環(huán)境科學(xué)研究所等多個(gè)研究單位提供了技術(shù)檢測(cè)服務(wù)。
應(yīng)用前景：玻璃微流控芯片在食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物分析等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)能在微尺度上精確控制和操作液體樣品，具備高效、精準(zhǔn)、可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)相關(guān)研究和應(yīng)用具有重要意義。建立的單細(xì)胞/亞細(xì)胞分析檢測(cè)方法對(duì)于深入了解細(xì)胞生理學(xué)和代謝途徑的調(diào)控機(jī)制，為個(gè)性化診療、藥物研發(fā)、生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)提供新的思路。
