目前药物合成筛选微流控平台通常由一块专用芯片构成,不同的生化实验需要重新设计和制备相应的微流控芯片,严重限制了微流控药物合成筛选芯片的推广和使用。本项目拟在探索和研究现有液滴型试样预处理、合成和在线药效分析等专用功能微流芯片"无油化"和阀控改造基础上,实现液滴型试样"无油"制备和数字化操控,并以此解决微量样品在宏流-微流(芯片)间引入传输、微流控芯片模块间(微流-微流间)液滴"无障碍"传输转移以及不同模块芯片间协同工作等科学问题。从而建立起一套可灵活根据所需功能以"搭积木"方式组建的模块化液滴型微流阀控组合平台实现策略,以满足不同药物合成筛选开发研究工作需求。并在此平台上完成以超分子聚合物纳米"胶囊"为载体的基因/蛋白质药物的合成筛选过程,验证该平台在超微量生物药物开发研究中的实用性和优势。借此开启超微量功能模块化生物药物开发芯片研究的新思路,为未来药物开发和研究提供实用平台。
microfluidic chip;module;droplet;valve-control;
目前微流控系统(药物筛选平台)通常由一块专用芯片构成,不同的生化实验需要重新设计和制备相应的微流控芯片,严重限制了微流控药物合成筛选芯片的推广和使用。我们针对以上问题进行了探索和研究,在现有液滴型试样预处理、合成和在线药效分析等专用功能微流芯片“无油化”和阀控的基础上进行科学改造,实现了能够对油包水液滴的无油化处理过程,并且可以通过数字化控制制备具有特殊形态的生物胶囊,实现了生物培养和数字化操控。其成果发表在2012年的Lab on Chip和Microfluidics and Nanofluidics杂志上; 我们通过设计阀控芯片设计制备了液滴型试样“无油”制备和数字化操控系统,并以此解决微量样品在宏流-微流(芯片)间引入传输、微流控芯片模块间(微流-微流间)液滴“无障碍” 传输转移以及不同模块芯片间协同工作等科学问题,建立起一套可灵活根据所需功能以“搭积木”方式组建的模块化液滴型微流阀控组合平台实现策略,满足不同药物合成筛选开发研究工作需求,其研究结果发表在2014年Microfluidics and Nanofluidics杂志上;同期我们也进行了模块化生物检测芯片设计研究工作,测试了循环肿瘤细胞捕获装置,并成功利用微流芯片模块系统进行实验研究,其成功发表在2012年Advanced Materials杂志上;我们通过该平台,测试完成以超分子聚合物纳米“胶囊”为载体的基因/蛋白质药物的合成筛选过程,验证该平台在超微量生物药物开发研究中的实用性和优势,其成果正在编写论文。