中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所微流控芯片研究團隊是國內最早從事微流體技術(shù)及其應用研究的主要單位之一，特別是在以微流控芯片為基礎的生物醫學(xué)應用研究方面具有顯著(zhù)特色，在國內外具有很大影響。微流控芯片研究團隊經(jīng)過(guò)近10年的努力，已經(jīng)構建了一系列具有自主知識產(chǎn)權、兼有明顯生物醫學(xué)特色的功能化微流控系統，形成了一支以博士和博士后為主，具有化學(xué)、醫學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)和材料工程學(xué)等不同專(zhuān)業(yè)背景，交叉研究特色明顯、國際范圍交流廣泛，并致力于開(kāi)拓創(chuàng )新的研究隊伍。累計申請中國發(fā)明專(zhuān)利100余項，獲授權中國發(fā)明專(zhuān)利30項，有償轉讓3項，形成了一大批覆蓋微流控芯片技術(shù)和應用領(lǐng)域的專(zhuān)利群。

目前主要研究方向包括：1. 微流控基礎與方法學(xué)研究；2. 功能性仿生材料設計制備；3. 微生理病理系統（器官芯片）；4. 組織微環(huán)境構建與3D藥物篩選；5. 微型生化分析與醫學(xué)診斷應用。

可轉移轉化的科技成果：1.集成微流控芯片核酸檢測儀器；2.高通量微流控芯片細胞水平藥物評價(jià)系統。

1.集成微流控芯片核酸檢測儀器（多功能微流控芯片儀）

對體液（如血液、尿液等）核酸的分析，特別是基因分型和基因變異檢測是生物醫學(xué)研究的重要組成部分，也是進(jìn)行基因診斷和遺傳學(xué)研究的重要途徑?，F階段，傳統用于核酸分析方法主要涉及樣品核酸提取、純化，目的基因片段PCR擴增，平板凝膠電泳分離和熒光檢測等幾個(gè)過(guò)程，這些不同的單元操作均離線(xiàn)進(jìn)行，樣本耗量大，運行周期長(cháng)，步驟繁瑣，精度較低，難以實(shí)現自動(dòng)化，不適于生物實(shí)驗室、遺傳研究中心和臨床診斷實(shí)驗室的需要，更難以符合未來(lái)疾病診斷家庭化個(gè)體化的趨勢。

大連化學(xué)物理研究所微流控芯片研究團隊利用微流控芯片技術(shù)可進(jìn)行靈活組合和大規模集成的特點(diǎn)，將常規DNA分析過(guò)程中DNA純化、聚合酶鏈反應和檢測等基本過(guò)程集成在芯片上完成，研制出具有自主知識產(chǎn)權和實(shí)際應用價(jià)值的核酸分析微流控芯片系列，主要包括樣品處理微流控芯片和核酸擴增微流控芯片。利用芯片固相萃取技術(shù)進(jìn)行樣品DNA制備，包括細胞破碎和DNA萃取/純化；后經(jīng)集成的微閥控制，進(jìn)入芯片核酸擴增反應池，并進(jìn)行目的基因片段擴增，再經(jīng)激光誘導熒光檢測，由計算機控制的軟件系統輸出結果。該系統具有樣品消耗少、分析時(shí)間短、過(guò)程簡(jiǎn)單，應用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于生物學(xué)實(shí)驗室、臨床診斷實(shí)驗室、遺傳學(xué)研究中心以及法醫學(xué)鑒定中心等。該系統獲2009年大連市技術(shù)發(fā)明一等獎。

2.高通量微流控芯片細胞水平藥物評價(jià)系統

高通量和高內涵細胞水平藥物評價(jià)是藥物評價(jià)領(lǐng)域發(fā)展的重要方向，是實(shí)現大規模新藥研發(fā)的關(guān)鍵。隨著(zhù)新的藥物靶點(diǎn)不斷出現，藥物生產(chǎn)技術(shù)的革新，生物技術(shù)藥物等新藥品種不斷增加，傳統的評價(jià)方法已不能滿(mǎn)足新藥研發(fā)的需要，建立一種高效的集成化藥物評價(jià)系統成為新藥研發(fā)領(lǐng)域的迫切需要。在過(guò)去的近幾十年中，通過(guò)提高儀器制造技術(shù)、生物檢測手段、計算機數據分析軟件的功能等，尤其是微流控技術(shù)的出現與成熟，使高通量高內涵藥物評價(jià)技術(shù)的實(shí)現成為可能。

高通量細胞水平微流控芯片藥物評價(jià)系統是以微流控芯片為核心技術(shù)，從功能化、集成化、自動(dòng)化微流控芯片系統總體設計入手，構建的一個(gè)集細胞功能芯片模塊、流路控制模塊、細胞培養微環(huán)境模塊和細胞響應信號實(shí)時(shí)監測模塊于一體的多功能集成化細胞水平藥物篩選系統，此系統包含在線(xiàn)細胞培養、藥物加載、細胞響應信號實(shí)時(shí)檢測等全部的藥物評價(jià)過(guò)程，充分反映出系統的集成化和高通量特點(diǎn)。目前微流控芯片研究團隊已經(jīng)成功將該系統應用于細胞水平抗炎藥物的篩查，抗腫瘤藥物藥效評價(jià)，其效率和評價(jià)結果均優(yōu)于傳統藥物評價(jià)模式。

流控芯片細胞水平藥物評價(jià)系統