“纳流体晶体”器件及应用基础研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60976085
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    李志宏
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

近年来，特征尺寸在纳米量级的纳流体器件被认为是极具应用潜力的、具有超高灵敏度的、电学读出的生物分子传感器的重要实现方式之一，并已成为纳米技术研究的重要分支。受纳米通道制备技术制约，目前所获得的纳流体器件通常有效工作截面面积小，从而有效信号小（通常为1-100pA量级），严重地制约纳流体器件的实际应用。本课题创新地提出采用纳米颗粒在微米尺度通道内的三维排布来实现具有大规模纳米通道网络的"纳流体晶体"，借助颗粒间隙实现纳米通道，以具有"晶体结构"的网络化纳米通道提高器件的有效工作截面面积，从而提高有效信号。课题主要研究"纳流体晶体"的缺陷控制策略，量化纳米颗粒粒径与"纳流体晶体"特征尺寸的对应关系，开发通过不同纳米颗粒组合排布制备异质"纳流体晶体"的方法，在此基础上制备新型纳流体二极管等微电子器件，最终将"纳流体晶体"应用于高灵敏的生物分子检测中。

结项摘要

近年来，特征尺寸在纳米量级的纳流体器件被认为是极具应用潜力的、具有超高灵敏度的、电学读出的生物分子传感器的重要实现方式之一，并已成为纳米技术研究的重要分支。受纳米通道制备技术制约，目前所获得的纳流体器件通常有效工作截面面积小，从而有效信号小（通常为1-100pA量级），严重地制约纳流体器件的实际应用。本课题创新地提出采用纳米颗粒在微米尺度通道内的三维排布来实现具有大规模纳米通道网络的“纳流体晶体”，借助颗粒间隙实现纳米通道，以具有“晶体结构”的网络化纳米通道提高器件的有效工作截面面积，从而提高有效信号。课题主要研究“纳流体晶体”的缺陷控制策略，量化纳米颗粒粒径与“纳流体晶体”特征尺寸的对应关系，开发通过不同纳米颗粒组合排布制备异质“纳流体晶体”的方法，在此基础上制备新型纳流体二极管等微电子器件，最终将“纳流体晶体”应用于高灵敏的生物分子检测中。课题组通过努力成功地在微通道内制备出“纳流体晶体”并测试其纳流体电学特性，初步建立了“纳流体晶体”的电学模型，并实现“纳流体晶体”二极管等、生化传感器以及能量采集器原理样机，取得了突破性的研究成果，研究工作发表SCI论文4篇，EI论文5篇，在领域内顶级会议MEMS、MicroTAS上发表2篇论文。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（0）
Suspended nanoparticle crystal (S-NPC): A nanofluidics-based, electrical read-out biosensor
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    LAB ON A CHIP
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Lei; Yinhua;Xie; Fei;Wang; Wei;Wu; Wengang;Li; Zhihong
  • 通讯作者：
    Zhihong
Nanofluidic diode in a suspended nanoparticle crystal
悬浮纳米粒子晶体中的纳米流体二极管
  • DOI：
    10.1063/1.3456563
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Lei; Yinhua;Wang; Wei;Wu; Wengang;Li; Zhihong
  • 通讯作者：
    Zhihong
Wafer-scale fabrication of high-aspect ratio nanochannels based on edge-lithography technique
基于边缘光刻技术的高深宽比纳米通道的晶圆级制造
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biomicrofluidics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Xie; Quan;Zhou; Qing;Xie; Fei;Sang; Jianming;Wang; Wei;Zhang; Haixia Alice;Wu; Wengang;Li; Zhihong
  • 通讯作者：
    Zhihong
Nanofluidic electrokinetics in nanoparticle crystal
纳米颗粒晶体中的纳米流体电动学
  • DOI：
    10.1038/nature04735
  • 发表时间：
    2006-05-11
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Namy O;Moran SJ;Stuart DI;Gilbert RJ;Brierley I
  • 通讯作者：
    Brierley I

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  • 通讯作者：
    李志宏

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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