2017微流控微尺度分析大會報告一六位專家分享研究成果

　　分析測試百科網訊 2017年9月23日，第六屆國際微流控學學術論壇（沈陽）、第十一屆全國微全分析系統學術會議、第六屆全國微納尺度生物分離分析學術會議在東北大學開幕（相關報道：2017微流控微尺度分析會議在沈陽開幕 14家企業支持）。中國科學院院士、長春應用化學研究所研究員汪爾康，中國科學院大連化學物理研究所研究員張麗華，東京大學Takehiko Kitamori，第三世界科學院院士、長春應用化學研究所研究員董紹俊，清華大學教授張新榮和名古屋大學Yoshinobu Baba帶來了精彩的大會報告。

大會報告由加拿大皇家科學院院士樂曉春主持

中國科學院院士、長春應用化學研究所研究員汪爾康

　　中國科學院長春應用化學研究所院士汪爾康帶來了題為《Novel Bipolar Electrode and Microfluidic Based Bipolar System With Electrochemiluminescence》的報告。汪爾康主要介紹了新型雙極電極和微流控雙電系統與電化學發光的技術。汪爾康介紹了其研究成果——微型USB2.0電化學系統uECS，并將實物帶到現場。開放式雙極電極驅動陰、陽極與雙極陽、陰極在一個通道，因而驅動電極上的背景信號高；電流流經支持電解質和BPE，故電流效率很低。新型的雙通道封閉式雙極電極（BPE）由于獨特的設計和易于控制，即使在沒有直接歐姆接觸的情況下也能在其極點上促進電化學反應，為便攜式和高通量感測平臺的開發創造了新機會。

微型USB2.0電化學系統uECS及芯片

　　隨后汪爾康還介紹了新型的雙通道封閉式雙極電極的建立，多通道封閉式雙極電極，裂分式BPE系統，納米級雙極電極陣列的構建等。

中國科學院大連化學物理研究所研究員 張麗華

　　中國科學院大連化學物理研究所研究員張麗華帶來了題為《深度覆蓋的蛋白質組分析新方法研究》的報告。張麗華在高效的蛋白質組樣品制備新方法中，建立了基于C12lmCl和固相烷基化試劑的高效蛋白質組樣品制備新方法，顯著提高了蛋白質組定性和定量分析的覆蓋度；在高峰容量的蛋白質組分離新材料中，研制了橋聯雜化整體材料，在不增加背壓的前提下，通過增加柱長和柱效，提高了色譜分離的峰容量；在高精準的蛋白質組定量新方法中，發展了基于二級質譜特征碎片離子的定量新方法，顯著提高了蛋白質組定量的精準度和動態范圍；在高通量的蛋白質組定量新平臺中，研制了全自動樣品處理裝置，構建了集成化蛋白質組定量分析平臺，實現了蛋白質組和目標蛋白質高通量的定性和定量分析。

東京大學 Takehiko Kitamori

　　東京大學Takehiko Kitamori帶來了題為《Microfluidics and Nanofluidics based on UnitOperations and Its Innovations into Biomedical Sciences and Social Implementation》的報告。Takehiko Kitamori介紹了基于單位運作的微流體和納米流體及其對生物醫學科學和社會實踐的創新。他提出并建立了壓力驅動微流體的基本概念和方法，可以擴展到廣泛的應用，并且今天仍然是微流體的主流。另一個貢獻是先鋒納米流體。 納米流體的通道寬度比微流體小千倍，而概念和方法是與壓力驅動的微流體相同的。

　　納米流體已經開始極限小規模（微微，毫微微，甚至atto升）分析，它也為其他科學技術帶來突破，例如單細胞單分子分析，通過分子計數的絕對分析，以及溶液化學和流體力學，這可能在很大程度上有助于生命科學和醫學的研究。

第三世界科學院院士、長春應用化學研究所研究員 董紹俊

　　中國科學院長春應用化學研究所、第三世界科學院院士董紹俊帶來了題為《Advanced Miniature Biofuel Cells and Other Energy Sources》的報告。董紹俊主要介紹了先進的微型生物燃料電池和其他能源，她提出一種用于陰離子和陽離子的微型自供電生物傳感器，微芯片BFC采用ITO模式設計，這種裝置可用于檢測食品內源性氰化物中的CN^-和痕量Hg²⁺。董紹俊提出了一種便攜、價廉的微流體折紙式ECL生物傳感裝置，可用于H₂O₂的pH檢測和血糖的檢測。董紹俊還介紹了新設計的基于化學能的雙極電致變色電極策略，可用于催化劑評價顯示分析，生物催化劑評估和酶底物分析。

清華大學教授 張新榮

　　清華大學教授張新榮帶來了題為《微液滴萃取-皮升電噴霧用于單細胞分析》的報告。張新榮表示Nano-ESI 是目前使用最廣泛的質譜離子化方法，一般認為它在小體積樣品的離子化上優勢明顯, 并且具有極高的靈敏度。但是，針對單細胞樣品，Nano-ESI仍然顯得處理樣品時體積偏大，因為它只能處理納升級樣品，而單細胞樣品通常在皮升級，因此，需要研究和設計適于皮升級樣品的 ESI 離子源（pico-ESI）。張新榮課題組最近幾年一直對單細胞質譜分析的離子源設計進行探索，研究了在單細胞水平上進行皮升樣品的離子化方法，將納米精度單細胞顯微操作系統、皮升電噴霧離子化系統和質譜檢測系統相結合，快速移除了極小體積樣品中的干擾離子和鹽類，提高了離子化效率和檢測的信噪比，實現了單細胞代謝物的質譜分析。

名古屋大學 Yoshinobu Baba

　　名古屋大學Yoshinobu Baba帶來了題為《Nanobiodevices and AI for Society 5.0； Super Smart Society》的報告。納米生物裝置和AI在社會5.0及超智能社會的應用。Yoshinobu Baba介紹了用于醫療保健和點護理測試的免疫壁裝置，用于單DNA和微RNA測序的納米柱-納米孔裝置，用于外來體分析的納米線裝置，AI-powerd IoT納米傳感器和iPS細胞的體積成像的量子切換等。

　　免疫壁裝置在2分鐘內實現了具有fM檢測靈敏度的快速和低侵入性“從血液到分析”型癌癥的生物標志物檢測；另外，納米柱器件可以使我們在60μs內快速電泳分離DNA和微小RNA；與超分辨率光學顯微鏡相結合的納米線器件非常有助于分析癌細胞的外來體和外來的微小RNA分析。納米線-納米孔器件結合機器技術，能夠在環境中開發PM2.5、細菌和病毒的移動傳感器；應用量子點開發用于單癌細胞診斷，單分子表觀遺傳學分析，iPS細胞（誘導多能干細胞）再生精氨酸的量子切換體內成像的量子生物裝置，和用于癌癥診斷/治療的診斷裝置。