全国生命分析化学研讨会：仪器装置论坛

　　仪器信息网讯 2010年8月20日，由国家自然科学基金委员会化学科学部主办，北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”在北京大学召开。研讨会同期召开了“食品分析、前沿论坛、仪器装置”等多场专题论坛，其中，“仪器装置”专题论坛共吸引了300余位业内人士的参加。

会议现场

　　会议由湖南大学王玉枝教授、天津大学万谦宏教授联合主持，华东师范大学何品刚教授、厦门大学杭纬教授、浙江大学方群教授等不同领域的仪器研制专家为与会者作了精彩的报告。

王玉枝教授

万谦宏教授

　　报告人：浙江大学方群教授

　　题目：微型化和自动化微流控分析仪器的研制

　　经过近二十年的发展，微流控分析技术已日趋成熟，它凭借分析速度快、试样消耗少、流体操控自动化、部件微型化等突出优点，在分析仪器微型化研究中显示出巨大的潜力，已被众多学者认为是分析仪器微型化最为重要的推进技术。

　　最近，方群教授所在的研究组研制了一种用于纳升级试样吸光度测定的全集成微型化手持式光度计。光度计所有部件包括发光二极管(LED)光源、光电二极管检测器、液芯波导流通池、微量试样驱动装置、控制电路、液晶显示器和电池均集成于12cm*4.5cm*2.1cm的仪器内。工作中用一根Teflon AF 2400毛细管构建了长光程液芯波导流通池，实现了试样的引入、检测光的耦合、吸光度的长光程检测等功能，显著提高了检测灵敏度和可靠性，简化了仪器结构，克服了同类微系统存在的灵敏度低、结构复杂和可靠性差等问题。采用两只波长为260nm和280nm的紫外LED为光源，实现了双波长的光度检测。该仪器成功应用于微量DNA试样的纯度和含量测定，以350nL的试样消耗获得了约15mm的有效光程。对比商品化的微消耗光度计，手持式光度计以其1/3的试样消耗量获得了其15倍的检测光程，且价格低廉，具有很好应用前景。

　　此外，该课题组还将该光度计与缺口管阵列结合，成功用于血清中总胆固醇含量的快速自动分析。不同样品和试剂装载在缺口管阵列上，通过光度计上的取样探针顺序引入流通池，在流通池内实现在线混合、反应及顺序检测。每个样品分析只需10s，试样和试剂的引入和分析过程由计算机控制自动完成，无需人工介入。

　　最后，方群教授给大家介绍了他们研制的一种基于光多次反射毛细管流通池的手持光度计。该光度计由一次性使用光反射式流通池和重复使用的光电检测器构成。反射式流通池由涂覆了反光涂层的毛细管构成，以不到400nL的检测体积获得了近8mm的有效光程。该光度计成本低廉，用一次性毛细管流通池克服了流通池重复使用带来的试样交叉污染问题，用光电检测器实现了高精度的测量，在床边检验领域具有很好的应用前景。

　　报告人：厦门大学杭纬教授

　　题目：自制高功率密度激光电离飞行时间质谱仪用于单细胞元素分析

　　杭纬教授在实验中将激光电离垂直引入飞行时间质谱技术(LI-O-TOFMS)用于单细胞(卵细胞)元素检测。利用高功率密度激光产生20000-50000K高温，将溅射部分的样品彻底原子化和离子化。创新性地将惰性气体充入离子源内，使高价离子产生碰撞复合，有效减少多价离子地干扰;同时辅助气体分子与高能离子发生弹性碰撞，大幅度降低离子动能，从而得到高分辨率谱图。目前每个细胞的检测时间大约位15秒钟，检测限可达10^-12g/cell级别。对于ICPMS难以检测的非金属元素如P和S等也能被LI-O-TOFMS定性定量检测。逐个细胞的整体信号变化范围可控制在25%，表明LI-O-TOFMS可以很好的用于单细胞的元素分析。

　　报告人：中科院合肥智能机械研究所张忠平教授

　　题目：分子印迹复合纳米结构的化学传感器

　　张忠平教授表示，化学传感器稳定性高、成本低、可人工设计、可重复使用等技术优势。但也面临着很多挑战：印迹效率低，对目标目融合量小，分子识别动力慢;信号输出难，其本身没有信号输出，与其他功能纳米结构及光电器件融合困难。

　　张忠平教授从“分子印迹的制备原理及其应用、分子印迹纳米结构的合成原理与方法、分子印迹复合纳米结构对环境污染的检测”等几方面对分子印迹技术进行了详细的介绍。

　　其研究结果表明，制备的分子印迹传感器具有高的选择性、亲和力和快速结合动力学，可直接用于实际样品分析。

　　报告人：华东师范大学何品刚教授

　　题目：基于主客体识别技术的DNA均相杂交电化学传感技术

　　DNA电化学传感技术发展包括电化学检测技术的实时PCR，高通量DNA电化学芯片，利用DNA探针构型改变的DNA电化学传感器等。与往常规电化学DNA传感技术相似，都预先在电极表面DNA固定探针，使其与溶液相中目标DNA序列杂交。此传统模式耗时费力，难控制探针固定量，并且杂交发生在固-液两相之间，效率低于均相杂交模式。

　　针对上述技术难题，何品刚课题组发展了一种“基于主客体识别技术的DNA均相杂交及电化学传感模式”。主客体识别技术是指主体分子和客体分子间的超分子非共价键作用，包括主体和客体分子间的结构互补和分子识别关系。基于主客体识别、DNA分子灯塔结构变化、纳米颗粒标记技术，何品刚课题组巧妙设计了一系列的DNA分子探针，实现了在均相水溶液中的DNA杂交过程和电化学检测。

　　报告人：四川大学吕弋教授

　　题目：基于V₂O₃微纳米材料的催化发光气相色谱检测器

　　吕弋教授在报告中主要介绍了“介质阻挡放电化学发光气象色谱检测器”和“基于材料表面发光的检测器”，并详细介绍了一款便携式原子光谱仪，该仪器由北京北分瑞利与四川大学联合研制，采用了低功率钨丝原子化器与小型化CCD光谱仪相结合的技术，属于国家“十一·五”科技支撑计划项目，目前已上市。

　　此外，南京大学夏兴华教授、华东理工大学龙亿涛教授、中山大学陈缵光教授也分别为大家带来了“微-纳限域空间中酶反应动力学的研究”、“生物纳米通道检测单个ATP核酸适配体及其构型变化”、“毛细管电泳和微流控芯片电磁感应检测器研制及在药物分析中的应用”等非常精彩的报告。