負(fù)折射率超材料生化傳感器研究

據(jù)統(tǒng)計，全球癌癥病例中乳腺癌占女性新發(fā)癌癥的25.2%，早期確診是提高乳腺癌治愈率的關(guān)鍵。國家973曾部署癌癥早期診斷項目，取得了重要成果。但精準(zhǔn)醫(yī)療的研究需要對人群癌癥標(biāo)記物進(jìn)行分階段篩查，現(xiàn)有乳腺癌檢測技術(shù)仍存在樣本耗量大、成本高、耗時長或精度低等問題，難用作常規(guī)檢測手段。

因此，在前期研究的基礎(chǔ)上實現(xiàn)技術(shù)突破，獲得低成本、大通量、快速方便的實用化新型生化傳感與癌癥標(biāo)記物檢測技術(shù)，是癌癥早期診療的重大技術(shù)關(guān)鍵，也是實現(xiàn)“健康中國2030”、“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”戰(zhàn)略以及在新興產(chǎn)業(yè)方面占據(jù)國際領(lǐng)先地位的關(guān)鍵。

“微納生化傳感材料與器件”（2017YFB0405400）項目是由山東大學(xué)作為項目牽頭單位，聯(lián)合中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、中央民族大學(xué)、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院微電子研究所、山東山大華特科技股份有限公司、翔宇藥業(yè)股份有限公司、大連醫(yī)科大學(xué)、北京大學(xué)第三醫(yī)院等10家單位共同申報的2017年國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”專項項目。

微納機(jī)械結(jié)構(gòu)生化傳感器

基于以上現(xiàn)狀，本項目針對乳腺癌早期準(zhǔn)確預(yù)判的復(fù)雜性，單一傳感檢測器件和單一系對統(tǒng)乳腺癌的早期診斷無法實現(xiàn)等問題，圍繞對低成本、高重復(fù)性、高可靠性生化傳感器或系統(tǒng)的迫切需求，擬解決微納傳感器件尺度效應(yīng)對傳感信號時域/空域的增強(qiáng)機(jī)理、人工高增敏微納材料低成本制備的基礎(chǔ)問題、極低濃度癌癥標(biāo)記物分子的高通量、高靈敏檢測系統(tǒng)的方法學(xué)等關(guān)鍵科學(xué)問題。同時，本項目旨在突破高通量微納生化傳感器芯片的高精度、高重復(fù)、大面積、低成本制備技術(shù)，攻克微流控器件與傳感器件、數(shù)據(jù)采集及處理單元的集成難題，實現(xiàn)具有實時、便攜和快速分析功能的傳感系統(tǒng)和器件的設(shè)計和制備，滿足乳腺癌臨床早期診斷的迫切需求。

高增敏金屬納米結(jié)構(gòu)材料與聚集體生化傳感器研究

基于微流控技術(shù)的樣品前處理芯片研究

本項目將在前期研究基礎(chǔ)上，深入探討界面效應(yīng)和多參數(shù)探測方法學(xué)，闡釋乳腺癌標(biāo)記物分子與人工高增敏材料之間的結(jié)構(gòu)耦合、電荷傳遞、能量轉(zhuǎn)換和信號增強(qiáng)機(jī)制。本項目旨在將微納加工與高精度測量技術(shù)融合，掌握多種模式的傳感材料與集成微流控傳感芯片跨尺度制備技術(shù)，構(gòu)建微小樣本、高通量、高性能、多通道微納生化傳感器。制備高靈敏傳感芯片，搭建癌癥標(biāo)記物早期檢測原型系統(tǒng)，為大規(guī)模應(yīng)用奠定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

集成微流控納米光子學(xué)傳感檢測系統(tǒng)研究