地区：上海市 宝山区
关键词：济南大学;南京大学化学化工学院;中国科学院生态环境研究中心
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004420
成果描述：
| 分析化学的发展趋势已由原来单纯分析手段及仪器的研究，发展到深化分析手段及仪器的研究和分析方法并举的阶段，特别是分析方法可借鉴其它学科最先进的科研成果，极大促进了分析化学学科发展。 一般认为，分析化学可分为实验室分析和现场即时分析。现场即时分析的特点集中于：在理论与技术方面要求准确数据现场即时获得，在应用方面要求可方便现场测试与低成本规模广泛应用。 微流控纸芯片装置，因其可低成本规模广泛应用的突出特点，成为现场即时分析主战场之一。纸微流控新概念2007年由哈佛大学Whitesides教授率先提出。但是纸微流控技术面临：纸上比色定性或半定量，不能进行定量分析；纸特性发挥有限，不能将高灵敏检测技术引入纸微流控；物理处理技术的单一和局限，不能完成多功能纸芯片制备；纸上无法集成芯片实验室，不能完成纸上全分析系统的建立，因此微流控纸芯片有待于在原有基础上进一步发展。 课题组围绕上述亟待发展与解决的问题，在国际上率先实现纸芯片上的准确定量分析；提出纸纤维载体的结构调控及纳米材料生长方法，建立多功能的纸芯片检测系统，取得了多项原创性和开拓性研究成果，发展了纸芯片理论并推动了现场即时检测技术的进步。 1．提出基于纸渗透性制作高性能纸纤维电极方法，突破了纸芯片上高灵敏分析手段介入的关键难点，引领纸微流控芯片高灵敏检测的发展；提出超级纸电容化学信号可控放大的新原理，开拓了生物传感器超灵敏放大的新途径。 2．利用纸自驱动性率先实现纸芯片上准确定量分析，完成纸芯片由定性到定量分析的演变。提出了纸芯片多组分化学反应的调控技术，在国际上率先实现微流控纸芯片上的定量检测，阐明纸微孔的自驱动液体通道形成机制与可调控性。 3．发现基于纸多孔性纳米材料的化学生长策略，攻克了纸芯片一直以来采用物理改性，无法制作多功能区的关键技术难题，为多功能纸芯片的研发展示了很好的应用前景。发现纸上化学键合与化学生长及形貌调控方法与技术，提出生长多维结构多孔纸金属电极的新思想，拓展纸芯片的应用功能和发展空间。 4．设计利用纸可折叠性的行电极与列电极，开拓集前处理、分离、富集、洗涤、检测多功能于一体的多功能、高通量、可寻址阵列3D纸芯片，解决了一直以来困绕分析检测多性能集成于一体的难题。设计制作多功能、多通道、可寻址阵列三维纸芯片传感器，有效利用空间效应，建立高效检测方法，易于实现微型化和自动化。 自2011年以来，在NatureChemicalBiology、AdvancedFunctionalMaterials、Biomaterials等期刊上发表SCI收录论文220余篇，12篇入选ESI高被引论文，1篇入选ESI热点论文，影响因子5以上的论文88篇，获SCI他引3000余次。第一完成人入选2014年度英国皇家化学会期刊“Top1%高被引中国学者”榜单。该项目的8篇代表性论文被SCI他引495次，单篇最高SCI他引115次；研究成果以ResearchHighlight和News分别被LabChip、WILEY-VCH出版集团旗下ChemistryViews和美国化学会Chem.Eng.News专题报道；应邀在NatureChemicalBiology发表纸基材料的新闻评论文章。获授权中国发明专利20余项；省级鉴定研究成果达到国际领先水平。 |
