集百家众长——第五届微流控芯片高端论坛暨产业峰会（大会报告篇）

　　仪器信息网网讯微流控芯片技术是个学科交叉大融合的技术，物理、材料、化学、生物、医学等各个领域的专家均为微流控芯片技术做出各自贡献，可谓百花齐放，一起创造了微流控芯片领域的勃勃生机。微流控芯片技术也在该过程中“吃百家饭”逐渐成长壮大，并作为快速发展的颠覆性技术之一被写入“十三五”规划。会议中来自不同领域的专家慷慨地分享自己的最新研究成果，交流技术难题，为推动我国微流控芯片技术发展献计献策。(依报告顺序展示)    相关报道链接：《肩负突破“十三五”规划颠覆性技术责任——第五届微流控芯片高端论坛暨产业峰会》

 大连化学物理研究所教授 林炳承

作《微流控芯片的崛起和我们的责任》

　　报告指出微流控芯片作为当代极为重要的新型科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域已经处于一个重要发展阶段，微流控芯片研究的主流已从平台构建和方法发展转为不同领域的广泛应用，并从应用的需求中寻求科学问题，进而带动产业化的迅速发展。在报告中林炳承以其大连研究团队的近期工作结合微流控芯片研究和产业化的新进展深刻并且扼要的阐述了其对微流控芯片这一“颠覆性”技术的看法。

北京科技大学教授 张学记

作《微流控芯片在肿瘤精准基础生物学研究中的应用》

　　张学记在报告中为我们带来了其课题组研究的IP-DO(Channel-Printing Device-Opening)assay方法分享，该方法不仅可以对多种细胞在同一块芯片上进行高通量成像分析，而且可以将10个左右目标细胞提取出来进行多基因转录水平分析，从而将细胞的图像信息与基因基因表达水平信息对应起来。张学记还分享了其课题组发明的一种利用3D打印技术制作类似“乐高构件”的3D打印器件从而方便实现肿瘤细胞-体细胞的共培养方法。该方法能够准确地获取肿瘤细胞迁移和转移过程中的动态数据，并且操作简单灵活易于在普通实验室中推广使用。      

　　国家纳米科学中心研究员蒋兴宇

　　作《Flexible Microchips》

　　蒋兴宇报告展示的他们团队发的微流控芯片非常具有灵活性，一方面芯片应用具有灵活性，除了应用于检测还可以用于药物分析、药物筛选、组织工程等领域。另一方面芯片材质的灵活性，即芯片可以拉伸、弯曲、折叠，并可与穿戴性电子产品结合。蒋兴宇在报告中展示了新颖的纸张条码检测与多元层析结合研究成果，同时也分享了人造血管研究成果。

　　清华大学教授 林金明

　　作《基于微流控平台的细胞共培养及生物微环境模拟的研究》

　　林金明在报告中介绍了基于微流控芯片上的细胞共培养及生物微环境模拟部分研究成果。其中，林金明课题组在微流控芯片上培养了肝癌细胞，建立了一种微流控芯片上的肝肿瘤模型，成功观测到前体药物卡培他滨的代谢和作用，并与质谱联用对原药及中间代谢产物进行检测。此外他们成功构建的集成化微流控芯片，可用于细胞的共培养、缺氧诱导以及代谢物在线分析。林金明还在报告中大家展示了其设计的微流控芯片质谱联用仪。

　　中国科学院过程工程研究所 研究员

　　作《新材料、新技术与生物检测监测技术》

　　周蕾指出临床检验、疾控应急、违禁筛查、食品安全等虽然分属于完全不同的行业，但其在具体的工作环节中都面临着“在现场条件下，最短时间内，筛查确定可疑靶标存在与否以及含量”的需求，即生物检测监测。周蕾老师研究的方向主要以上述需求为导向，兼顾学科交叉的科技创新，并以科技创新成果为基础进一步推进学研用及成果转化。周蕾团队在具体研究过程中，通过纳米材料、生物试剂、生物传感器的生产工艺研究，实现了产业化。并确立了“基于纳米材料、器件、生物应用探索的生物检测监测技术研究”科研方向，进而探索并挖掘了碳量子点、聚集发光材料等多种材料与器件的生物应用价值。

　　大连医科大学教授 刘婷姣

　　作《CAF外泌体促进肺转移前微环境的形成研究》

　　刘婷姣在报告中分享了其研究成果，即为了揭示CAFs及其外泌体是否能够在SACC细胞到达肺之前改造肺组织微环境，形成一个易于肿瘤细胞定植的转移微环境，其设计了一系列实验进行验证。最后证明CAFs外泌体通过构建转移前微环境促进SACC肺转移。

　　北京大学教授 黄岩谊

　　作《微流控芯片单细胞测序》

　　黄岩谊报告中指出在单细胞和少数细胞水平上了解异质性、随机性和协同性在生命过程中的关键作用，可以从根本上更好地把握关键生物事件如疾病的发生与发展，也为健康与医疗提供基础科学数据。黄岩谊团队通过微流控芯片，稳定进行单细胞俘获和定量观测，并进行单细胞测序的样品前处理，实现了高质量的哺乳动物单细胞全基因组和全转录组的测序，以及极其微量细胞的表观遗传组测序；同时还可以进行单细胞尺度上的微观定量图像获取。通过微流控技术实现针对同一个单细胞的多维度分析，由此建立两种或者多种定量测量方法间的相关性，使得很多分析可以进一步深入，意义重大。

　　　　海军军医大学教授 马雅军

　　作《虫媒传染病媒介及其携带病原体快速侦检研究现状及其需求分析》

　　马雅军报告中指出虫媒传染病是人类健康的重要威胁，是重大公共卫生事件的重要原因，历史上曾对军队战斗力造成重大影响。随着我军执行任务的形式和环境更加多样化，虫媒传染病对部队战斗力的威胁日益增加。适于现场的快速、灵敏和准确的媒介种类及其携带病原体的一站式检测技术方法可为虫媒传染病的有效防控、以及流行风险评估提供科学依据。马雅军在报告中也表示出她对微流控芯片技术解决该类问题的期待。

　　广州市第一人民医院研究员 刘大渔

　　作《微流控体外诊断技术应对临床检验医学的挑战》

　　刘大渔以一个在检验医学一线从事微流控体外诊断研究课题组的视角，扼要阐述微流控技术的优势以及临床检验领域的应用前景。针对目前临床检验工作中的痛点问题，结合已有微流控体外诊断技术和本课题组研究工作介绍了微流控体外诊断技术在分子诊断、免疫检测以及病原微生物等三个领域的应用。刘大渔探讨了新形势下微流控体外诊断技术的机遇与挑战，认为微流控技术是应对临床检验医学挑战的有力工具，该技术将会对临床检验能力的提升起到巨大的推动作用。

　　大连医科大学附属第二医院副院长 王琪

　　作《基于微流控芯片仿生肺模型的肺癌转移机制研究》

　　王琪报告中分享了研究成果既采用PDMS材料，依据体内细胞与细胞、细胞与培养介质、组织与组织间、器官与微环境间相互作用的特性以及流体力学原理，设计和制作了一个能够接近肺解剖结构、模拟肺生理功能的微流控芯片仿生肺模型。通过重建肺的解剖结构，包括支气管和肺间质以及血流、气流等模拟肺的生理功能;同时以此为平台，进一步重现肺癌发生及转移过程并进行相关机制等深入研究。该模型还可为其他肺部疾病的研究提供一种重要技术支持。

　　中国科学院力学研究所研究员 胡国庆

　　作《微纳生物颗粒的微流动操控：从惯性到弹性》

　　胡国庆指出微纳尺度颗粒(细胞、细菌、合成颗粒、囊泡、生物大分子等)的精确操控在生物、医学、材料和环境等领域有着至关重要的应用。以循环肿瘤细胞和外泌体为代表的稀有生物颗粒的高效富集与分离，一直是制约临床与基础医学研究的技术瓶颈。这些生物颗粒在血液样品中的含量极小，因此要求分离方法必须满足高的处理通量要求。胡国庆团队以微纳生物颗粒的高通量操控为目标，系统研究了惯性效应和黏弹性效应作用下微通道中微纳颗粒在迁移规律与操控机理，并将相关微流控机理成功应用于众多生化研究。

厦门大学教授杨朝勇

　　作《循环肿瘤细胞的识别、捕获与单细胞分析》

　　循环肿瘤细胞(CTC)的检测在肿瘤分期诊断、动态监测、疗效评估、药物开发和预后监测等方面具有重大意义。杨朝勇团队基于微流控技术，发展了高效核酸适体筛选方法，获得多条可识别不同CTC的高亲和力、高特异性核酸适体序列;利用流体调控与表界面调控技术，构筑了基于细胞尺寸与生物识别特性协同捕获的微流控微柱阵列芯片，实现了CTC的高效捕获与无损释放;借助微流体器件的精准操控优势，并开发了一系列高通量单细胞分析方法，用于揭示CTC的分子病理信息。其所发展的肿瘤细胞的识别探针、捕获芯片与高通量单细胞分析方法在癌症的精准诊断、用药指导、疗效评估方面具有重要的应用前景。

　　大连理工大学教授 罗勇

　　作《基于肾和肝芯片的药物毒性鉴定新方法》

　　器官芯片技术可以模拟器官的功能，具有较高的仿生性，利用器官芯片进行中药毒性鉴定，结果既与体内结果比较接近，而且速度快，通量高，成本低，在动物实验前进行一轮器官芯片毒性筛查实验，可以大幅减少东阿不的用量，节约成本，提高效率。报告中展示了罗勇团队构建的两种仿生肾和肝的微流控芯片，并进行李茹药物毒性鉴定实验。结果发现顺铂的主要毒性部位为肾小管，肝微环境对毒性结果影响较大。

　　江苏师范大学教授 盖宏伟

　　作《Digital biosensor and digital immunoassay 》

　　盖宏伟在报告中分享了研究成果，其团队的建立了一系列基于量子点光谱成像的数字生物传感和数字免疫技术。该类技术具有灵敏度高，检测限低，均相分析，可用于血液样品等特点。同时以微球为探针的超高灵敏免疫分析技术，可以实现10^-22摩尔水平的生物标记物的绝对定量。

　　中国科学院大连化学物理研究所副研究员 刘显明

　　作《数字微流控芯片微反应器相关衍生技术的研究》

　　在生化反应与检测如免疫样品反应与检测、珍贵样品合成、单细胞研究等具体应用中，存在对微小、微量样品捕捉、富集、纯化等特殊功能性需求。刘显明报告中展示基于数字微流控液滴平台的磁珠分离与清洗、液滴导入体积反馈控制、passive dispensing等功能性单元的研究工作，以上液滴的操作控制过程均在空气相中进行，不依赖于油相环境，生成物更加单纯，易于与检测仪器接驳且便于开展细胞研究等工作。与通道式微流控芯片相比，如果解决通量问题，数字微流控芯片作为微反应器在生化应用方面可能更具吸引力。

　　复旦大学教授 俞燕蕾

　　作《光致形变液晶高分子及其微流控芯片构筑》

　　俞燕蕾报告中展示了其团队对光致形变液晶高分子材料的研究，并且将这新一代的光致形变高分子材料与传统微流控芯片结合，构筑出微流控芯片的核心部件，实现微管执行器到微流控芯片的制造升级以及芯片通道中生物样品输运的精确光控制，并且该方法驱动流体时无需特殊的光学装置和微组装过程可以最大程度简化微流体控制系统。为推动光控微流体技术在生物领域应用奠定了构筑材料和调控机制的重要基础。

　　中国科学院过程工程研究所研究员 杜昱光

　　作《营养代谢器官芯片的研发及其应用》

　　器官芯片可以在细胞水平模拟组织微环境并且具有观察方便可实现实时监测，易于连接分析装置，成本低、周期短等优点。使用器官芯片代替部分动物实验进行营养代谢研究成为一种趋势。杜昱光在报告中分享了其团队在器官芯片方面的研究进展，展示了其建立的血管糖萼芯片的生理和高糖损伤模型；研发了一种新型的层叠式大肠器官芯片;搭建了肠-肝-肾的多器官组合芯片模型。并且，其团队分别在模型上进行了实验，取得了非常理想的结果。

　　南方医科大学第五附属医院检验科主任 尹小毛

　　作《临床微生物检验：不足与需求》

　　尹小毛报告指出二十一世纪以来，尽管临床微生物检验领域有了较大发展，但是面对日益增长的临床诊断需求，临床微生物检验尚存在较多不足之处。表示基于当前临床微生物检验存在的不足，医生和患者未得到满足的需求主要体现在：快速、简便和准确的临床微生物检验标本采集、运送和保存方法;样本检验方法以及相应操作简单、成本低廉和通量较高的全自动仪器;可以及时提供正确有效信息的临床微生物检验报告和实验室对于临床微生物检验方法选择的可靠建议。

　　四川大学华西第二医院研究员 许文明

　　作《微流控技术在生殖与围生医学的科研与临床中的应用》

　　许文明报告围绕微流控技术的发展如，微流控技术在单个细胞分离、干细胞分离、3D细胞培养、组织芯片模型、精子优选应用等技术上的发展。并重点从生殖领域内的科研与临床需求的角度出发，对微流控技术的发展在上述领域的方向作了详细的梳理。他表示对于微流控芯片技术在生殖与围生医学，药物筛选与毒理测试等多领域的应用需要病人、医生、多学科科研人员的通力合作与交流。

　　第五届微流控芯片高端论坛暨产业峰会大会报告，包罗微流控芯片领域研究新进展，新应用，全景展示了我国微流控芯片技术研究水平以及未来发展和产业化方向。希望像林炳承老师期待的那样，越来越多的科研人员可以加入到微流控芯片技术的研究应用的队伍中，这样微流控芯片技术才能更加成熟，最终真正全面造福人类!