基于模块化液滴型微流阀控芯片的药物合成筛选组合平台研究

目前药物合成筛选微流控平台通常由一块专用芯片构成,不同的生化实验需要重新设计和制备相应的微流控芯片，严重限制了微流控药物合成筛选芯片的推广和使用。本项目拟在探索和研究现有液滴型试样预处理、合成和在线药效分析等专用功能微流芯片"无油化"和阀控改造基础上，实现液滴型试样"无油"制备和数字化操控，并以此解决微量样品在宏流－微流（芯片）间引入传输、微流控芯片模块间（微流－微流间）液滴"无障碍"传输转移以及不同模块芯片间协同工作等科学问题。从而建立起一套可灵活根据所需功能以"搭积木"方式组建的模块化液滴型微流阀控组合平台实现策略，以满足不同药物合成筛选开发研究工作需求。并在此平台上完成以超分子聚合物纳米"胶囊"为载体的基因/蛋白质药物的合成筛选过程，验证该平台在超微量生物药物开发研究中的实用性和优势。借此开启超微量功能模块化生物药物开发芯片研究的新思路，为未来药物开发和研究提供实用平台。

目前微流控系统（药物筛选平台）通常由一块专用芯片构成,不同的生化实验需要重新设计和制备相应的微流控芯片，严重限制了微流控药物合成筛选芯片的推广和使用。我们针对以上问题进行了探索和研究，在现有液滴型试样预处理、合成和在线药效分析等专用功能微流芯片“无油化”和阀控的基础上进行科学改造，实现了能够对油包水液滴的无油化处理过程，并且可以通过数字化控制制备具有特殊形态的生物胶囊，实现了生物培养和数字化操控。其成果发表在2012年的Lab on Chip和Microfluidics and Nanofluidics杂志上； 我们通过设计阀控芯片设计制备了液滴型试样“无油”制备和数字化操控系统，并以此解决微量样品在宏流－微流（芯片）间引入传输、微流控芯片模块间（微流－微流间）液滴“无障碍” 传输转移以及不同模块芯片间协同工作等科学问题，建立起一套可灵活根据所需功能以“搭积木”方式组建的模块化液滴型微流阀控组合平台实现策略，满足不同药物合成筛选开发研究工作需求，其研究结果发表在2014年Microfluidics and Nanofluidics杂志上；同期我们也进行了模块化生物检测芯片设计研究工作，测试了循环肿瘤细胞捕获装置，并成功利用微流芯片模块系统进行实验研究，其成功发表在2012年Advanced Materials杂志上；我们通过该平台，测试完成以超分子聚合物纳米“胶囊”为载体的基因/蛋白质药物的合成筛选过程，验证该平台在超微量生物药物开发研究中的实用性和优势，其成果正在编写论文。