基于多重纳米材料圆片级集成的纳流控芯片技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61604164
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0407.微纳机电器件与控制系统
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Nanofluidic chips play an important role in the separation of biomolecules. In the nanofluidic chips, however, the lack of functional surface modification leads to poor separation efficiency of biomolecules with similarity in terms of volume, chain length and net charge. By combining molecular self-assembly technique and atomic layer deposition technology, the project is proposed to study the influence of self-assembled monolayers on the deposition process of other nano-materials. The study will help to understand how to region-selectively graft nano-materials with the aid of self-assembled monolayers. Moreover, self-assembled films can be prepared as "sacrificial layer" for building nano-channels. On this basis, further research will focus on region-selective modification of self-assembled monolayer in nanochannels. Finally, in order to realize high-efficiency separation of specific biological samples, by using above-mentioned wafer-level integration methods of multi-nanomaterials, molecular probes can be constructed on the nanostructures. The integration methods will be helpful for the progress of nucleic acids/proteins pre-treatment chips.
纳流控芯片在生物分子分离方面发挥了重要作用,但是现有纳流控芯片其纳米结构表面缺乏功能分子修饰,在对体积、链长和净电荷相近的生物分子的分离方面缺乏有效的识别手段。本项目拟将分子自组装技术和原子层沉积技术相结合,研究自组装单分子末端基对其它纳米材料前驱体分子沉积过程的影响,通过局域性生长的自组装单分子膜实现其它纳米材料的定位生长,并开发出以自组装分子薄膜作为“牺牲层”制备纳米沟道的方法。在此基础上,进一步研究在纳米沟道中局域选择性修饰自组装单分子薄膜的方法,开发出多重纳米材料圆片级集成的工艺方法。最后,利用该方法在纳流控芯片中构建表面修饰有特异性分子探针的多功能纳米结构,实现对特定生物样本的高效分离,以满足面向核酸、蛋白质等物质检测的预处理芯片不断发展的技术需求。

结项摘要

目前多数纳流控芯片依然存在表面缺乏功能化修饰,特性单一等问题,因此急需通过在纳米结构表面再构筑纳米分子,在进一步增加芯片的比表面积的同时增加结构的功能特性,实现芯片多功能化,以适应微流控芯片技术的发展要求。针对上述需求,本项目将分子自组装技术和表面图形化技术相结合,从自组装单分子层的可调控构筑方法入手,开发了一套针对于单/多层分子薄膜的“准lift-off”工艺,借助深紫外光刻或金属牺牲层技术巧妙实现了SAM“准lift-off”工艺,实现了纳米超薄膜的定点局域化去除,解决了纳米级薄膜的图形化难题;进而研究了多重SAM的构筑过程及其特性,确定了多重分子构筑时的优化顺序,形成了在圆片不同区域定点构筑多种自组装单分子层的“纳纳兼容”技术;本项目还开发了一套可调控的纳米沟道集成制造工艺,利用具有不同表面基团的纳米介孔结构实现了对纳流道的功能调控,制造了表面特性可调控的集成纳米沟道芯片,并通过实验验证了芯片的导流功能,进而制造了一款集成有微混合器的萃取芯片。本研究的工作为建立微纳结合的流控芯片提供了广泛适用的技术,利用本项目开发的自组装分子图案化技术,不仅可以满足流控芯片的导流、富集、萃取等功能,还为MEMS器件的表面修饰提供了全新的可实用的技术,具有良好的实用前景。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(1)
In situ construction of metal-organic framework (MOF) UiO-66 film on Parylene-patterned resonant microcantilever for trace organophosphorus molecules detection
在聚对二甲苯图案共振微悬臂梁上原位构建金属有机框架 (MOF) UiO-66 薄膜,用于痕量有机磷分子检测
  • DOI:
    10.1039/c8an02508h
  • 发表时间:
    2019-06-21
  • 期刊:
    ANALYST
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Cai, Shengran;Li, Wei;Li, Xinxin
  • 通讯作者:
    Li, Xinxin

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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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