生物微流控芯片团队

来源: 发布时间:2016-03-23
团队信息
  
课题组名称:生物微流控芯片团队 课题组网址:www.biochem.dicp.ac.cn
负责人:秦建华 工作单位:大连化学物理研究所 学科领域:生物技术
课题组院地合作联络人员 姓 名:姜雷 办公电话:0411-84379355 手 机:15542663309 E-mail:jianglei@dicp.ac.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:刘丹竹 办公电话:0411-84379178 手 机:13889655525 E-mail:liudz@dicp.ac.cn
团队介绍
  

中国科学院大连化学物理研究所微流控芯片研究团队是国内最早从事微流体技术及其应用研究的主要单位之一,特别是在以微流控芯片为基础的生物医学应用研究方面具有显着特色,在国内外具有很大影响。微流控芯片研究团队经过近10年的努力,已经构建了一系列具有自主知识产权、兼有明显生物医学特色的功能化微流控系统,形成了一支以博士和博士后为主,具有化学、医学、生物学、药学和材料工程学等不同专业背景,交叉研究特色明显、国际范围交流广泛,并致力于开拓创新的研究队伍。累计申请中国发明专利100余项,获授权中国发明专利30项,有偿转让3项,形成了一大批覆盖微流控芯片技术和应用领域的专利群。

目前主要研究方向包括:1. 微流控基础与方法学研究;2. 功能性仿生材料设计制备;3. 微生理病理系统(器官芯片);4. 组织微环境构建与3D药物筛选;5. 微型生化分析与医学诊断应用。

可转移转化的科技成果:1.集成微流控芯片核酸检测仪器;2.高通量微流控芯片细胞水平药物评价系统。

典型转移转化项目案例
  

1.集成微流控芯片核酸检测仪器(多功能微流控芯片仪)

对体液(如血液、尿液等)核酸的分析,特别是基因分型和基因变异检测是生物医学研究的重要组成部分,也是进行基因诊断和遗传学研究的重要途径。现阶段,传统用于核酸分析方法主要涉及样品核酸提取、纯化,目的基因片段PCR扩增,平板凝胶电泳分离和荧光检测等几个过程,这些不同的单元操作均离线进行,样本耗量大,运行周期长,步骤繁琐,精度较低,难以实现自动化,不适于生物实验室、遗传研究中心和临床诊断实验室的需要,更难以符合未来疾病诊断家庭化个体化的趋势。



大连化学物理研究所微流控芯片研究团队利用微流控芯片技术可进行灵活组合和大规模集成的特点,将常规DNA分析过程中DNA纯化、聚合酶链反应和检测等基本过程集成在芯片上完成,研制出具有自主知识产权和实际应用价值的核酸分析微流控芯片系列,主要包括样品处理微流控芯片和核酸扩增微流控芯片。利用芯片固相萃取技术进行样品DNA制备,包括细胞破碎和DNA萃取/纯化;后经集成的微阀控制,进入芯片核酸扩增反应池,并进行目的基因片段扩增,再经激光诱导荧光检测,由计算机控制的软件系统输出结果。该系统具有样品消耗少、分析时间短、过程简单,应用范围广等优点,适用于生物学实验室、临床诊断实验室、遗传学研究中心以及法医学鉴定中心等。该系统获2009年大连市技术发明一等奖。


2.高通量微流控芯片细胞水平药物评价系统

高通量和高内涵细胞水平药物评价是药物评价领域发展的重要方向,是实现大规模新药研发的关键。随着新的药物靶点不断出现,药物生产技术的革新,生物技术药物等新药品种不断增加,传统的评价方法已不能满足新药研发的需要,建立一种高效的集成化药物评价系统成为新药研发领域的迫切需要。在过去的近几十年中,通过提高仪器制造技术、生物检测手段、计算机数据分析软件的功能等,尤其是微流控技术的出现与成熟,使高通量高内涵药物评价技术的实现成为可能。

高通量细胞水平微流控芯片药物评价系统是以微流控芯片为核心技术,从功能化、集成化、自动化微流控芯片系统总体设计入手,构建的一个集细胞功能芯片模块、流路控制模块、细胞培养微环境模块和细胞响应信号实时监测模块于一体的多功能集成化细胞水平药物筛选系统,此系统包含在线细胞培养、药物加载、细胞响应信号实时检测等全部的药物评价过程,充分反映出系统的集成化和高通量特点。目前微流控芯片研究团队已经成功将该系统应用于细胞水平抗炎药物的筛查,抗肿瘤药物药效评价,其效率和评价结果均优于传统药物评价模式。



流控芯片细胞水平药物评价系统