我国流体技术实现对生物分子和纳米颗粒精确操控
西安交通大学博士生施宇智近日在国际顶级期刊《自然》子刊《自然通讯》和《科学》子刊《科学进展》连续发表2篇学术论文，论述了其在光流体操控生物分子和纳米颗粒领域所取得的进展。该成果将传统的抗体删选或测量方法提高到单细胞尺度，可以实现对颗粒的捕获、分离和跳跃等现象精确操控，对于极小样品用量的疾病的检测和单细胞精密医学应用等影响深远。
题为“借助颗粒动力学对单个细菌进行删选和测量细菌抗体结合效率的研究”的论文发表在《自然通讯》，报道了这种新型的能够在光流体晶格中精确操控颗粒跳跃以及对抗体抗原进行删选和测量其结合强度的技术。首次提出了这种在单细胞尺度对抗体进行删选，以及测量抗体抗原结合强度的方法。该方法将传统的抗体删选或测量方法例如免疫酶联试验（ELISA）和荧光激活细胞分选器（FACS）等提高到单细胞尺度，对于极小样品用量的疾病的检测和单细胞精密医学等具有深远的意义。
另一篇题为“协调光流体双屏障实现纳米精度线性分离纳米颗粒的技术”的论文发表在《科学进展》，介绍了利用新型光镊系统达到具有纳米精度地分离纳米颗粒和生物分子的技术。传统的光镊技术采用光弹簧系数大于10-8N/m的光束来构建光学势丼，利用势丼中的光学梯度力和散射力来捕获纳米颗粒。而作者在文章首次探索了以往科学家所忽视的松散的过阻尼系统（光弹簧系数10-10-10-8N/m），研究了半径小于50纳米的金颗粒在系统中的独特的微米级的震荡现象，而传统系统中的颗粒震荡范围在几十到几百纳米之间。并且利用该系统在世界上首次在微流道中成功地将半径30到50纳米的金颗粒、半径100到150纳米的聚苯乙烯颗粒，以及大肠杆菌和孢子虫等线性地捕获和分离。该技术在研究颗粒在光流体系统中的动力学特性，以及在精密分离和删选纳米生物分子例如病毒，DNA等方面具有广阔的应用前景。
流体技术是一种融合了微纳米光学和微流体技术的新型学科，因此具有两种学科共同的优点。在生物化学检测，新能源开发，微纳米颗粒和生物细胞的操控等领域具有广泛的应用。
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