科研方向

Research

Direction

微流控芯片

实验室将液态金属应用在微流控领域。微流控芯片是当前微全分析系统发展的热点领域。微流控芯片分析以芯片为操作平台, 同时以分析化学为基础,以微机电加工技术为依托,以微管道网络为结构特征,以生命科学为目前主要应用对象,是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能,集成在微芯片上,且可以多次使用。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、反应室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构,流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能。因此发展出独特的分析产生的性能。

 

 

微流控生医系统

实验室原创性地提出了一系列应用于生物医学领域的基于微流控芯片的新平台和新技术,用工程学的方法解决生物医学领域的科学问题。包括构建用于药效或毒性评估的体外仿生细胞培养系统,如用于纳米颗粒毒性评估的肝芯片(图A)、适合骨及骨相关疾病研究的羟基磷灰石-PDMS复合芯片(图B)等;开发了多种基于微流控芯片的细胞研究功能单元,如研究纳米金刚石对肿瘤细胞迁移抑制作用的细胞迁移芯片(图C)、集成侧向纳米针尖的细菌裂解芯片(图D)等。目前致力于微流体技术与液态金属材料、微纳加工技术、组织工程技术等相结合的交叉领域探索。

微流控技术简介

实验室研究领域包括液态金属微流控,微传感器,微流体器械、植入式医疗微器械,微天线,微制造等领域。实验室提出的液态金属微泵单泵大小为100微米*100微米,最小驱动电压低至0.5V可方便植入微流控芯片之中,目前为世界最小,驱动电压最低的微电渗泵。实验室提出的液态金属全柔性微压力传感器,可植入生物体内对血压进行精确监控。目前本实验室携北京大学、浙江大学、厦门大学和杭研院主持2020年科技部重点研发计划千万量级课题一项,致力于将实验室的微泵/微传感技术用于植入式智能医疗之中,颠覆传统的医疗给药方式。