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中国化学会第十二届全国微全分析系统学术会议、第七届全国微纳尺度生物分离分析学术会议、第七届国际微流控学学术论坛、The 11th International Symposium on Microchemistry and Microsystems

作者：张珊吴文帅牟颖浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所分析仪器研究中心浙江大学生命科学学院

IL-2是激活T细胞分泌的一种免疫调节细胞因子,对活化T细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞等的增殖具有重要作用。然而,杀伤T细胞种类由其功能决定,这意味着在激活的杀伤T细胞的全部种群中,只有指定的亚群可能对肿瘤和病毒有杀伤性作用,了解... 详细信息

IL-2是激活T细胞分泌的一种免疫调节细胞因子,对活化T细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞等的增殖具有重要作用。然而,杀伤T细胞种类由其功能决定,这意味着在激活的杀伤T细胞的全部种群中,只有指定的亚群可能对肿瘤和病毒有杀伤性作用,了解这些多功能反应是如何被单个细胞诱导和施加的,将对研究肿瘤和病毒对免疫细胞的作用、基于杀伤T细胞的药物筛选或毒理学研究等提供关键信息,促进人体更好的免疫保护。现阶段单细胞分泌蛋白的分析方法以双抗夹心法最为方便准确,基于微流控技术的单细胞分析研究层出不穷,较为代表的是液滴芯片和抗体条形码阵列芯片。然而,传统液滴易聚集融合,影响结果可靠性,阵列式芯片和抗体条形码制备复杂,耗时易出错。因此,本研究基于自主研发的热固性油(利用该热固性油成功地实现了数字聚合酶链反应和细胞培养),利用双抗夹心法原理,通过微流控芯片生成液滴,通过分析液滴内微球的荧光强度对单个Jurkat细胞分泌的IL-2进行定量分析。这种方法可以避免传统液滴之间的聚集融合,操作简单易控,通过对微球荧光强度分析,可以实现单细胞分析。

关键词： Jurkat细胞微流控单细胞分析液滴

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人乳头瘤病毒16和52型双荧光等温多自配引发扩增的检测方法

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吉林大学学报（理学版） 2018年第4期56卷 1017-1023页

作者：崔玉伟牟颖马莉丁雄方宗宇王焰吴青青贵州医科大学附属医院中心实验室贵阳550004 浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所分析仪器研究中心杭州310058

应用等温多自配引发扩增(IMSA)技术,分别针对人乳头瘤病毒(HPV)16型的E7和52型的E6基因序列设计6条特异性引物,并在检测体系中加入羟基萘酚蓝(HNB)和SYBR GreenⅠ的混合双荧光指示剂,建立快速检测人乳头瘤病毒的双荧光IMSA方法.结果表明... 详细信息

应用等温多自配引发扩增(IMSA)技术,分别针对人乳头瘤病毒(HPV)16型的E7和52型的E6基因序列设计6条特异性引物,并在检测体系中加入羟基萘酚蓝(HNB)和SYBR GreenⅠ的混合双荧光指示剂,建立快速检测人乳头瘤病毒的双荧光IMSA方法.结果表明:340μmol/L HNB与1∶10 000SYBR GreenⅠ混合构建的双荧光指示剂在IMSA反应体系中具有明确的指示效果,455nm蓝光激发下阳性反应管双荧光显色为黄绿色,阴性反应管双荧光显色为橘红色;该方法对HPV16和HPV52型检测限分别达60,600拷贝/μL,可特异性检出样品中HPV16和HPV52,与临床检测结果比对无差异.

关键词：人乳头瘤病毒16型人乳头瘤病毒52型等温多自配引发扩增双荧光

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基于微流控芯片的数字PCR荧光图像分析方法

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生命科学仪器 2018年第1期16卷 27-31页

作者：周淑芳苟彤方伟波李方浩袁茂恺胡九妹吴文帅牟颖浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所分析仪器研究中心杭州310058

基于微流控芯片的数字PCR技术是当前痕量核酸分子绝对定量检测的先导技术,可通过荧光图像处理办法实现对目标分子高精度计量。本文基于本实验室大量数字PCR检测获取的荧光图像,开发了具备图像倾斜校正、图像二值化、芯片微反应腔室自动... 详细信息

基于微流控芯片的数字PCR技术是当前痕量核酸分子绝对定量检测的先导技术,可通过荧光图像处理办法实现对目标分子高精度计量。本文基于本实验室大量数字PCR检测获取的荧光图像,开发了具备图像倾斜校正、图像二值化、芯片微反应腔室自动定位、图像快速拼接、图像分割、亮点计数等功能的荧光图像分析系统。该系统不仅实现了核酸分子的精确计数。

关键词：数字PCR 荧光图像处理与识别人机交互

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负压驱动皮升级等温核酸精确定量微流控芯片

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色谱 2017年第3期35卷 351-356页

作者：吴文帅丁雄牟颖浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所分析仪器研究中心浙江杭州310058 浙江大学生命科学学院浙江杭州310058

精准医疗急需更加精确、灵敏、方便快捷的核酸定量方法。设计开发了一种结合双荧光等温扩增的高密度皮升级核酸定量微流控芯片。芯片采用多层软光刻技术制成,有3个反应通道,每通道有40 000个反应小室,共120 576个皮升级反应小室,反应小... 详细信息

精准医疗急需更加精确、灵敏、方便快捷的核酸定量方法。设计开发了一种结合双荧光等温扩增的高密度皮升级核酸定量微流控芯片。芯片采用多层软光刻技术制成,有3个反应通道,每通道有40 000个反应小室,共120 576个皮升级反应小室,反应小室的密度达7 000/cm^2。芯片利用负压驱动样品精确分配,热凝固油相封闭小室,无需阀门及其他仪器辅助。芯片中嵌入的氟硅烷纳米涂层能有效地阻止反应过程中水蒸气的散失。以乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)质粒作为模板,进行等温多底物自配引发扩增(isothermal multiple self-matchinginitiated amplification,IMSA),测试芯片定量性能。芯片检测模板的动态范围达6个数量级,可检测的最大模板量为36μL中1.13×10~6拷贝数核酸。该装置具有定量精确、灵敏、快捷、操作简单等优势,可用于精准检测。

关键词：微流控芯片负压驱动等温多底物自配引发扩增高密度精确定量

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复杂体系的核酸电固相萃取技术研究

复杂体系的核酸电固相萃取技术研究

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第三届全国样品制备学术报告会

作者：梁斯佳王强龚晨于东冬周建光工业控制技术国家重点实验室分析仪器研究中心智能系统与控制研究所浙江大学浙江杭州310058

基因检测已经成为影响人类健康的全球性重点研究领域[1]，而目前复杂样品中待测DNA样本的分离和提取技术以及微量甚至痕量待测DNA样本的富集技术环节的薄弱限制了基因检测技术的发展。本研究利用纸基芯片的优良特性[2]，结合可变电场的... 详细信息

基因检测已经成为影响人类健康的全球性重点研究领域[1]，而目前复杂样品中待测DNA样本的分离和提取技术以及微量甚至痕量待测DNA样本的富集技术环节的薄弱限制了基因检测技术的发展。本研究利用纸基芯片的优良特性[2]，结合可变电场的调控方法，研制成本低廉、体积微小、萃取效率较高的复杂体系核酸电固相萃技术。构建了全氟化介质修饰纸基核酸电固相萃取技术的数学建模[3]，并应用仿真软件进行了仿真研究，分析电场对核酸萃取的作用。设计与制作了全氟化介质分离试剂修饰的纸基核酸电固相萃取芯片，并通过升压模块对电场进行调控。最终采用等温扩增技术对电固相萃取后的核酸浓度进行表征。本研究对实现基于纸基的核酸微全分析系统，实现核酸分析装置的小型化具有重要意义。

关键词：纸基电驱动固相萃取 COMSOL仿真

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银纳米颗粒@二氧化硅微球SERS基底的制备

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化学研究与应用 2017年第12期29卷 1925-1927页

作者：沈启慧刘曼李冬梅韩楠刘岩于东冬周建光吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022 浙江大学医院杭州浙江310027 浙江大学控制科学与工程学院智能系统和控制研究所分析仪器研究中心工业控制技术国家重点实验室杭州浙江310058

采用溶胶-凝胶技术制备富含巯基的二氧化硅微球,在其表面原位合成银纳米颗粒,将其作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的活性基底材料,重点讨论了银纳米颗粒作为"热点"对SERS性能的影响。银纳米颗... 详细信息

采用溶胶-凝胶技术制备富含巯基的二氧化硅微球,在其表面原位合成银纳米颗粒,将其作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的活性基底材料,重点讨论了银纳米颗粒作为"热点"对SERS性能的影响。银纳米颗粒的原位生成导致微球表面粗糙化,致密的纳米颗粒能够形成更多的热点,分别采用透射电镜、扫描电镜、X射线光电子能谱、Raman等对银纳米颗粒在微球表面生长状况进行了表征。结果表明,微球表面的巯基直接导致银纳米颗粒的生长,并为银纳米颗粒的稳定性提供了还原性环境。

关键词：原位生长二氧化硅银纳米颗粒表面增强拉曼散射

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巯基光点击化学用于二氧化硅微球表面修饰

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化学研究与应用 2017年第6期29卷 768-771页

作者：刘岩白晓邓凤梅李婷婷沈启慧于东冬周建光吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022 吉林石化炼油厂吉林吉林132000 浙江大学医院浙江杭州310027 浙江大学控制科学与工程学院智能系统和控制研究所分析仪器研究中心工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310058

在水体系下,一步法可控制备单分散、粒度分布均一、粒径为0.5~2μm的二氧化硅微球,并且表面覆盖大量的巯基,巯基密度能够达到0.7μmol·g^(-1),利用巯基-烯光点击化学反应特性,在365 nm紫光灯照射下,敞开水溶液中,二氧化硅微球表面... 详细信息

在水体系下,一步法可控制备单分散、粒度分布均一、粒径为0.5~2μm的二氧化硅微球,并且表面覆盖大量的巯基,巯基密度能够达到0.7μmol·g^(-1),利用巯基-烯光点击化学反应特性,在365 nm紫光灯照射下,敞开水溶液中,二氧化硅微球表面的巯基受光子激发,形成自由基,与烯烃双键发生亲核加成反应,完成微球末端官能团的修饰。该修饰方法具有简单、可控性强、无副产物、绿色的特点,适合应用于医药领域。

关键词：巯基-端烯反应光点击化学微球表面修饰

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新型巯基功能化二氧化硅微球的制备及其对银离子的吸附

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中山大学学报（自然科学版） 2016年第6期55卷 136-139页

作者：刘岩白晓李婷婷孙杨沈启慧于东冬周建光吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022 浙江大学医院浙江杭州310027 浙江大学控制科学与工程学院智能系统和控制研究所分析仪器研究中心∥工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310058

表面具有大量巯基的二氧化硅微球与介孔二氧化硅一样,具有吸附重金属离子的功能。通过溶胶凝胶一步法制备巯基功能化的二氧化硅微球,该微球粒度分布均匀、成球率高,直径在1μm左右。红外和拉曼光谱证明,微球表面富含大量的巯基,超短的... 详细信息

表面具有大量巯基的二氧化硅微球与介孔二氧化硅一样,具有吸附重金属离子的功能。通过溶胶凝胶一步法制备巯基功能化的二氧化硅微球,该微球粒度分布均匀、成球率高,直径在1μm左右。红外和拉曼光谱证明,微球表面富含大量的巯基,超短的吸附平衡时间说明巯基与Ag+迅速螯合,而不同于介孔的扩散吸附。溶液的p H对Ag^+吸附量的影响不明显,巯基功能化的微球对Ag^+的吸附遵守Slips等温模型,最大吸附量能够达到102 mg/g,并且拟合度达到99.6%。

关键词：巯基二氧化硅微球吸附银离子

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量子点@SiO2微球的水相合成及其在流式分析技术中的应用

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分析科学学报 2016年第5期32卷 629-633页

作者：刘岩白晓李婷婷钟芳丽沈启慧于东冬周建光吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022 浙江大学医院浙江杭州310027 浙江大学控制科学与工程学院智能系统和控制研究所分析仪器研究中心工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310058

通过表面配体交换将巯基硅烷包覆在量子点(QDs)表面,并与过量的硅烷共水解制备出包覆QDs的荧光硅球。该方法通过化学键合避免了QDs的泄露以及QDs荧光性质的改变,而且微球表面富集大量的巯基,为后续的反应提供活性位点。研究了反应时间... 详细信息

通过表面配体交换将巯基硅烷包覆在量子点(QDs)表面,并与过量的硅烷共水解制备出包覆QDs的荧光硅球。该方法通过化学键合避免了QDs的泄露以及QDs荧光性质的改变,而且微球表面富集大量的巯基,为后续的反应提供活性位点。研究了反应时间、温度和搅拌速度对荧光微球形成的影响,优化条件得到了尺寸均一、单分散性的荧光微球。将荧光微球用于流式细胞分析检测,微球的数量和荧光强度能够满足流式分析检测的需要,适合制备成编码微球。

关键词：量子点荧光微球流式分析

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负压驱动微流控等温核酸精确定量现场检测

负压驱动微流控等温核酸精确定量现场检测

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2016年中国生命电子学术年会

作者：金伟朱强远宋博凡宋祺吴文帅丁雄牟颖浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所分析仪器研究中心杭州310058

设计搭建了用于现场检测(POCT)的核酸精准定量系统，由一个可更换的脱气驱动的微流控芯片，电池供电的温度控制单元，智能手机成像单元和运行于移动设备的软件系统组成。以λ噬菌体DNA 作为模板，进行环介导等温扩增(LAMP)反应，测试芯... 详细信息

设计搭建了用于现场检测(POCT)的核酸精准定量系统，由一个可更换的脱气驱动的微流控芯片，电池供电的温度控制单元，智能手机成像单元和运行于移动设备的软件系统组成。以λ噬菌体DNA 作为模板，进行环介导等温扩增(LAMP)反应，测试芯片定量性能。本装置具有定量精确、灵敏、快捷、操作简单等优势，可被用于核酸灵敏快速精准定量检测。该系统可用于灾害现场检测，以及传染病、疫病的及时诊断。

关键词：精确定量微流控芯片负压驱动核酸等温扩增

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