分析化学领域的新兴学科-微全分析系统

介绍了分析化学领域的新兴学科微全分析系统,微全分析系统是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位集成或基本集成在一块几平方厘米的芯片上,用以完成不同的生物或化学反应过程,并对其产物进行分析的一门科学。从基本概念、国内外发展状况和技术特点给予说明,并介绍了这个学科的发展前景。     

微流控技术

正微流控技术是由微通道和微结构组成具有功能性和完成特定任务的微流体系统技术。微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析的全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域,广泛应用于化学分析、基因分析、细胞筛分、生物医疗、化学合成、纳米材料制备等领域。     

封面图片说明：微流控专题 科技智库专题

 微流控技术是由微通道和微结构组成具有功能性和完成特定任务的微流体系统技术。微流控芯片技术（Microfluidics）是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析的全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的薪新研究领域，广泛应用于化学分析、基因分析、细胞筛分、生物医疗、化学合成、纳米材料制备等领域。     

基于微流控芯片的细胞共培养技术研究进展

细胞共培养技术一般用于研究细胞与细胞间的通讯机制,对揭示多细胞生物生理和病理过程具有重要意义.基于微流控芯片的细胞共培养技术能够模拟原生微环境以进行复杂的代谢和调控,为研究细胞与细胞间通讯提供了新的共培养技术平台,已经广泛应用于肿瘤转移及分析、抗癌药物筛选、药物吸收和药物代谢等领域.本文从微流控芯片上细胞共培养系统的设计、共培养系统上的检测以及模型的应用方面进行了总结和展望.     

同步辐射真空紫外单光子电离技术及其应用

主要介绍了同步辐射的真空紫外单光子电离技术,及其近年来在化学反应动力学、燃烧化学、大气气溶胶、有机-无机纳米粒子、生物小分子等领域中的应用,并展望了其未来的发展趋势.     

生物芯片研究现状及应用前景

生物芯片(Biochip)是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码(寡核苷酸、cDNA、基因组DNA、蛋白质等)固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列,可分为基因芯片、蛋白质芯片、芯片实验室三类。生物芯片技术的本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交、蛋白分子亲和原理,通过荧光标记技术检测杂交或亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息。在医学、分子生物学等领域,生物芯片技术以其高效、高信息量的优势,显现出巨大的应用价值和商业市场,其发展前景非常乐观。     

基于专利数据的芯片领域技术创新动态测度

芯片是电子信息产业的核心,是现代工业的"食粮",对其技术创新进行测度有助于了解芯片领域的发展情况.基于DII数据,以芯片技术为研究对象,采取专利计量学、社会网络分析方法,通过芯片领域全球专利产出情况来分析其空间和时间趋势、合作特征、核心机构和关键核心技术等.结果表明:1991—2008年该领域技术产出显著增长;日本是该...     

Z-L-Phe-OH-NBD分子印迹聚合物微分析通道的制备及其分子识别研究

微分析芯片又称微全分析系统,是将微制作技术与化学及生命科学相结合,实现从试样预处理、反应、分离到检测整个分析过程的集成化和微型化.由于它节省试剂和样品、分析速度快、灵敏度高而发展迅速,在生物、医学、食品卫生、新药合成与筛选、环境检测以及国防科学诸多领域受到极大关注.     

基于介电泳的生物粒子分离芯片

在阐述介电泳基础理论研究成果基础上,研究了传统介电泳力、电动旋转介电泳力和行波介电泳的计算模型力,分析了克劳修斯-莫索提因子对正负介电泳的影响,给出了介电泳力的统一计算模型.研究了基于介电泳技术的多种类型的生物粒子分离芯片的研究现状,并从与芯片实验室的集成性、分离的准确性、分离对象多样性和分离对象的尺寸等综合指标,分析了基于微流体和介电泳混合作用、行波介电泳以及介电笼等方法构造的生物粒子分离芯片各自存在的问题,在此基础上提出综合应用行波介电泳和介电笼分离技术,建立面向200 nm～2 μm的微纳米生物粒子分离芯片,从而为建立满足分子芯片实验室需求的分离芯片研制提供了一个可行的方案.     

双胞胎结构介电湿润芯片的设计与实验

基于介电湿润效应的数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其已在生物、医学及化学等领域得到了广泛关注与应用.数字微流控芯片中较高的驱动电压不但容易使芯片的介电层被击穿,而且较强的电场会给液滴中的活性物质带来不可逆的损伤,因此,降低介电湿润芯片的驱动电压是很有必要的.通过理论分析得到由2块相同单极板共平面芯片构成的双胞胎结构芯片不但能获得较大的介电驱动力,而且临界驱动电压更低.实验结果表明采用双胞胎结构设计的芯片不仅能提高液滴的平均运动速度,而且可以有效地降低驱动电压,特别是在较低驱动电压时可获得更优的液滴驱动效果.     

奠定中国自主信息产业的硬件和软件基础——试论"核高基"专项

<国这中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)>规定,要在未来15年加快发展16个重大专项,以解决信、生物、资源、健康等战略领域的重大紧迫问题以及军民两用技术和国防技术.16个重大专项中的第一项就是信息领域的"核高基"(核心电子器件、高端通用芯片、基础软件产品)专项,它的实施将奠定我国信息产业的硬件和软件基础.     

同步辐射真空紫外单光子电离技术及其应用

主要介绍了同步辐射的真空紫外单光子电离技术，及其近年来在化学反应动力学、燃烧化学、大气气溶胶、有机-无机纳米粒子、生物小分子等领域中的应用，并展望了其未来的发展趋势．     

食品添加剂与蛋白质相互作用的研究方法及进展

在食品科学领域中,从分子水平上研究生物蛋白质与食用性小分子的相互作用,对揭示食品添加剂在生物体中的分布、代谢、储存和添加剂对生物体的毒性等有着重要的参考意义.在查阅大量文献后,介绍了蛋白质与活性小分子在食品科学领域中的研究技术,总结了本领域的相关研究方法,综述了本领域近年来的研究成果,并对该领域未来的发展方向进行了分析和展望.     

大数据生物特征识别技术研究进展

随着机器学习领域研究的持续发展,特别是深度学习方面的进步及图像处理器(GPU)等算力的持续提高,利用生物特征大数据的识别技术获得广泛关注,并在人证比对、智能监控以及疫情防控等多个领域取得了很好的应用.分析了大数据生物特征识别技术的发展态势,总结了生物特征类型以及大数据驱动的生物特征识别技术发展与应用,探讨了大数据生物特征识别技术的未来发展趋势.     

微流控PCR生物芯片及其检测技术的研究

微流控芯片的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离和检测等集成在可多次使用的微芯片上。检测系统是芯片系统研究的关键之一,影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流控芯片分析系统的一个关键部分。本文针对微流控芯片的发展及其检测技术进行了研究,并分析了目前发展的现状和趋势。     

生物芯片技术研究进展及其应用

生物芯片技术通过微加工工艺在厘米见方的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信息分子,它可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成,从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析.它的出现将给生命科学、医学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命.笔者对基因芯片技术的形成背景、原理、特点及其应用等进行了简单综述.     

大数据生物特征识别技术研究进展

随着机器学习领域研究的持续发展,特别是深度学习方面的进步及图像处理器(GPU)等算力的持续提高,利用生物特征大数据的识别技术获得广泛关注,并在人证比对、智能监控以及疫情防控等多个领域取得了很好的应用.分析了大数据生物特征识别技术的发展态势,总结了生物特征类型以及大数据驱动的生物特征识别技术发展与应用,探讨了大数据生物特征识别技术的未来发展趋势.     

土壤中有机污染物生物有效性研究的意义及进展

 污染物进入土壤后,与土壤成分发生相互作用,使其赋存状态发生变化,导致其移动性、生物有效性甚至是化学反应活性都出现不同程度的降低,使其环境与生态风险发生改变,并对其修复效率产生重要影响。污染物的移动性、生物有效性及化学反应活性既互相关联又不尽相同,其中生物有效性不但取决于污染物的赋存状态,还取决于生物吸收等过程,不同学科领域对生物有效性的理解存在较大差异。本文从污染物与土壤相互作用出发,综述了土壤中有机污染物生物有效性的研究意义及进展,介绍了污染物生物有效性涵义的认识历程,比较了生物有效性的不同评价方法,讨论了土壤环境因素、土壤生物、污染物性质及老化作用对土壤中有机污染物生物有效性的影响。     

嵌入式系统的关键技术研究

嵌入式系统的关键技术包括芯片技术、软件技术、通讯网络技术、计算机与现场总线技术等。对这些关键技术的研究很大程度上决定了整个嵌入式领域的发展速度和应用水平。     

高技术芯片的现状及发展趋势

高技术芯片的研究制造和开发技术长期以来一直是世界各发达国家竞争的焦点之一.高技术芯片是计算机产业的核心技术,同时也是其他高科技电子产品中必不可少的极为重要的电子元器件.其性能和质量将直接影响到电脑和电子产品的性能和其他要素.高技术芯片的小型化、低能耗、高精确性、高可靠性以及新型制造技术是高技术芯片发展的关键技术,在当今世界可以这样说,高技术芯片技术已经成为衡量一个国家综合国力和科研技术水平的一个非常重要的标准.因此,许多国家在发展其他高新技术的同时,十分注重高技术芯片的研制和开发工作,例如美国、日本等科技发达国家把发展高技术芯片列为主要高技术发展对象,在该领域内取得了很大的进展并占据领先地位.