基于微流控技术的多功能光子晶体编码载体的制备及其在生物分析中的应用

流动载体作为一种新的多元分析技术具有检测速度快，灵敏度高等优点，因此在高效的获取生物分子信息方面具有重要意义，是生物检测技术的重要发展方向。基于流动载体的多元检测的一个关键技术是载体的编码。光学编码载体由于其操作方便、检测简单，在多元生物分子检测中崭露头角，但在实际应用中，当前的载体仍面临编码元素不稳定、编码量小、运动不可控以及生物相容性低等缺陷。因此，在多元生物分析中新型多功能编码载体急需被开发。在本项目研究中，我们提出利用多孔毛细管构建的微流控装置进行多功能光子晶体编码微球的制备，所制备的微球作为多元生物分析技术的载体具有编码稳定、编码量大、运动可控以及生物相容性高等优点，弥补了现有编码载体的不足。基于这种新型多功能光子晶体编码载体的多元生物分析技术将有望在现代生物学研究中发挥重要作用。

流动编码载体在多元生物分析应用中具有高通量实时快速的优点，是生物分析技术发展的重要方向。微载体的功能特性决定着该技术的核心价值。在本项目中我们充分整合了微流控、自组装、分析化学等不同技术手段，开发了一系列用于多元生物分析的多功能光子晶体编码微载体。在扩大微载体编码量方面，我们提出并实现了利用微流控多重包裹技术制备多重编码光子晶体载体的设想，所制备微载体的编码量呈指数级的增加，达到了几百万的理论值。在发展微载体的运动可控功能方面，我们提出并实现了基于微流控的各向异性乳化或外场诱导来产生磁性功能微载体的设想，磁性材料在所制得的微载体材料中呈各向异性分布，因此赋予了微载体可控的定向运动及旋转运动功能。在微载体的生物相容性研究方面，我们将智能生物水凝胶与光子晶体编码微载体相结合进行传感研究，实现了基于流动编码微载体的高灵敏度多元检测。. 通过本项目研究，我们实现了既定的编码微载体开发及应用这一目标，同时我们还在微载体非标记检测以及自组装胶体光子晶体的光学调控研究方面取得了系列进展。相关研究申请8项专利，其中2项已经获授权。研究成果共发表标注本项目资助的SCI论文23篇，其中16篇影响因子大于6，包括J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.、Acc. Chem. Res.等。在本项目执行期限内，申请人还入选了教育部“新世纪优秀人才支持计划”、江苏省“六大人才高峰”资助计划，并获得了江苏省杰出青年基金。