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【分析】超浸润界面微重力下的生物标志物检测平台

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空间站实验室的研究极大地推动了科学和技术的重大进步,在人类健康、动植物和微生物研究以及材料科学等不同重大领域产生深远的影响。然而,致力于在空间站研究的宇航员可能遭受许多严重的不良生理反应,如骨折、肌肉萎缩以及基因或蛋白质在失重下不正常的表达等医疗问题。临床研究证实,在长时间的空间飞行中,这些宇航员至少损失5%至10%的骨钙。目前用于检测微重力下生理标志物的诊断技术需要熟练的技术人员或复杂的仪器。另外失重或零重力下导致微滴到处浮动,这将使得接触检测过程更加复杂。因此,我们仍然需要开发可替代方案以满足微重力条件下检测的高标准。


北京科技大学生物传感中心共同开发了一种超浸润微芯片解决了液滴在微重力下浮动的问题,为微重力下宇航员常规生理标志物的检测提供了新方案。在超浸润微芯片上,超亲水微孔具有极大的液滴捕获能力,而超疏水的基底抗液滴吸附能力可限制液滴的运动。超亲水微孔这种液滴捕获能力源自表面的二氧化硅纳米结构涂层的毛细力,这使得在失重或零重力条件下检测过程更加容易。该团队成功地将这种微芯片倒置用于常规生理标记(例如葡萄糖、钙和蛋白质)的比色检测。与微流体相系统相比,这种超浸润的比色检测微芯片具有简单、易于操作、重量轻、坚固耐用和易读出等特点,在空间站内检测宇航员的健康状况方面具有巨大的潜力。


这一成果近期发表在ACS Nano 期刊上,文章的第一作者是北京科技大学博士研究生许太林通讯作者为北京科技大学生物传感中心许利苹教授和张学记王树涛教授。


该论文作者为:Tailin Xu, Wanxin Shi, Jinrong Huang, Yongchao Song, Feilong Zhang, Li-Ping Xu, Xueji Zhang, and Shutao Wang

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):

Superwettable Microchips as a Platform toward Microgravity Biosensing

ACS Nano, 2017, 11, 621-626, DOI: 10.1021/acsnano.6b06896


导师介绍

许利苹

http://www.x-mol.com/university/faculty/8868

张学记

http://www.x-mol.com/university/faculty/8847

王树涛

http://www.x-mol.com/university/faculty/23681



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