纳升级液滴(Nanodroplet)微阵列生物传感器的理论研究及结构实现
批准号:
61401292
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
乔文
依托单位:
学科分类:
敏感电子学与传感器
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈宇恒、吴绍龙、尚爱雪、杨阵海、张程、翟雄飞
中文摘要
受粒子扩散速率的限制,生物传感技术难以实现极低浓度下的分子检测。发展分子浓缩技术成为了提高生物传感器检测性能的重要手段和关键难点之一。蒸发可用于具有不同生物分子特性的目标物浓缩,具有广泛适用性。然而如何利用该原理实现快速、精准、重复性好的分子浓缩是亟待解决的问题。该项目拟提出一个新型的纳升液滴微阵列生物芯片结构,旨在利用蒸发原理实现生物分子的高倍可控浓缩。其主要研究内容包括:探索液滴蒸发过程的监控手段,实现生物分子的精确可控浓缩;设计新型的纳升级液滴微阵列生物芯片结构,实现生物分子的快速高倍浓缩;探索微纳表面结构、加工工艺和分子收集效率之间的关系,提高生物分子的收集效率。通过对该项目的研究,为生物分子高特异性、高灵敏度捕获和识别打下坚实的研究基础,为新型的微纳生物传感器件和传感技术提供新颖可行的思路、方案和技术。
英文摘要
Limited to the diffusivity, detection of low abundance biomolecules is challenging for biosensors that rely on surface chemical reactions. Therefore, molecular pre-concentration is the key technology to improve the detection sensitivity for biosensors. Evaporation is a method that works for all kinds of biomolecules, despite of their charge, structure, size, etc. However, the problem of how to control the evaporation process for fast, repeatable molecular enrichment is yet to be solved. In this proposal, we develop a novel nanodroplet array microchip utilizing evaporation to achieve effective and controllable molecular enrichment. The main tasks for this proposal includes: establish a monitoring platform and a detailed protocol for the precise control of the evaporation parameters; design a novel microarray structure based on nanodroplets for effective biomolecular pre-concentration; explore the relationship between nanostructure, microfabrication process, and the evolution of evaporation to improve the enrichment factor. The proposed research will promote the study for ultra-sensitive detection of biosensors and provide an unique technology for biosensing.
受粒子扩散速率的限制,生物传感技术难以实现极低浓度下的分子检测。发展分子浓缩技术成为了提高生物传感器检测性能的重要手段和关键难点之一。蒸发可用于具有不同生物分子特性的目标物浓缩,具有广泛适用性。然而如何利用该原理实现快速、精准、重复性好的分子浓缩是亟待解决的问题。该项目提出了一个新型的纳升液滴微阵列生物芯片结构,并据此指导设计了利用蒸发原理实现生物分子高倍可控浓缩的生物芯片。本项目通过探索液滴蒸发过程的监控手段,实现了生物分子的精确可控浓缩;通过设计新型的纳升级液滴微阵列生物芯片 结构,实现了生物分子的快速高倍浓缩;通过探索微纳表面结构、加工工艺和分子收集效率之间的关系,提高了生物分子的收集效率。实验表明,蒸发浓缩的方法可实现浓度为10fM的生物分子高灵敏检测。该项目为生物分子高特异性、高灵敏度捕获和识别打下坚实的研究基础,为新型的微纳生物传感器件和传感技术提供新颖可行的思路、方案和技术。
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DOI:
10.1364/oe.24.006203
发表时间:
2016-03
期刊:
Optics express
影响因子:
3.8
作者:
[Wenqiang Wan;Wen Qiao;Wenbin Huang;Ming Zhu;Zongbao Fang;D. Pu;Y. Ye;Yan-Hua Liu;Linsen Chen-Lins]
通讯作者:
Wenqiang Wan;Wen Qiao;Wenbin Huang;Ming Zhu;Zongbao Fang;D. Pu;Y. Ye;Yan-Hua Liu;Linsen Chen-Lins
Multiview holographic 3D dynamic display by combining a nano-grating patterned phase plate and LCD
纳米光栅图案化相位板与LCD相结合的多视点全息3D动态显示
DOI:
10.1364/oe.25.001114
发表时间:
2017-01-23
期刊:
OPTICS EXPRESS
影响因子:
3.8
作者:
[Wan, Wenqiang, Qiao, Wen, Chen, Linsen]
通讯作者:
Chen, Linsen
A two‑stage electrophoretic microfluidic device for nucleic acid collection and enrichment
一种用于核酸收集和富集的两级电泳微流控装置
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
《Microfluidics & Nanofluidics》
影响因子:
--
作者:
[Wen Qiao, Chinhua Wang, Zengqian Ding, XiaoXiao Wei, Junlan Song, Yu-Hwa Lo]
通讯作者:
Yu-Hwa Lo
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
Frontiers of Mechanical Engineering
影响因子:
4.5
作者:
[Wenbin Huang, Xingtao Yu, Yanhua Liu, Wen Qiao, Linsen Chen]
通讯作者:
Linsen Chen
Surface profiling of an aspherical liquid lens with a varied thickness membrane
具有不同厚度薄膜的非球面液体透镜的表面轮廓
DOI:
10.1364/oe.25.003122
发表时间:
2017-02-20
期刊:
OPTICS EXPRESS
影响因子:
3.8
作者:
[Ding, Zengqian, Wang, Chinhua, Qiao, Wen]
通讯作者:
Qiao, Wen
共 7 条
面向增强现实抬头显示的大幅面曲面衍射波导关键技术研究
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批准号:62375194
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2023
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负责人:乔文
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依托单位:
基于相位重构视场调控的信息密度渐变式裸眼3D显示关键技术研究
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批准号:61975140
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2019
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负责人:乔文
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依托单位:
国内基金
海外基金