精仪系本科生米璐在生物微机电领域著名期刊发表封面文章

2017.01.09

    供稿

    精仪系

     

    创意

    映像设计组

     

    文字

    刘书田

     

    图片

    陈稳杰

     

    编审

    赵鑫、尹霞、张歌明、张莉


    设计

    王寅、张颖、郭洁

     

在生物微机电领域,单细胞捕获技术在生物细胞操作和分析中具有重要的应用,这一技术近年来也取得了极大的关注和显著的发展。

但在以往的研究中,当细胞悬浮液注入生物芯片后,细胞往往以随机的方式进入流道,少量细胞通过窄口或流道中的凹槽被限制在流道内,而其他多数细胞随悬浮液流出出口,细胞在流道中能否进入捕获单元的概率呈现为高斯分布,因此此类方式的捕捉效率非常有限。

而精密仪器系2013级本科生米璐则在单细胞捕获方面的研究上有了进一步的突破。她以第一作者身份撰写的论文《基于流阻网络的高效率大规模单细胞捕获技术》在生物微机电领域著名期刊Lab on a Chip上发表,并入选当期封面(Outside Back Cover)。精仪系博士生黄亮为本文的共同第一作者,精仪系王文会为本文通讯作者,生命学院研究员吴琼等为本文合作作者。

“我们在研究中主要提出了一种新颖的单细胞捕获器件”,米璐介绍道。这种器件能够巧妙地利用等效电阻网络原理设计了数以万记的大规模捕获单元矩阵,遵循最小流阻原理捕获单细胞,每个单元均可以保证很高的捕获效率,并且之间相对独立,最终实现高效和灵活的大规模和图案化单细胞阵列操作。

米璐的研究成果得到了审稿人的一致高度肯定,这篇论文被评价为有望解决单细胞捕捉中同时满足大规模阵列和高效率要求(it can be scaled up and still keep a high trapping efficiency)的这一挑战性问题,而她也为之付出了难以想象的努力。

尽管在最初的研究中,米璐花费了大量的时间不断优化实验方案,也未能取得任何突破。科研最艰难的时候她甚至被建议更换课题。但凭着一股不愿服输的精神,米璐一有时间就会到实验室开展工作,经常熬夜做实验、改文章。今年暑假,米璐也得到清华“闯世界”计划的支持,到哈佛大学David A. Weitz教授实验室从事相关的研究工作。

探索未知的热情和想要攻克难题的坚定信念让她最终收获到了科研的硕果,论文所刊登的期刊Lab on a Chip是英国皇家化学学会 (RSC) 旗下的旗舰期刊之一,在生物微机电研究领域拥有很高的声誉和地位。值得一提的是,该论文的前期工作也在今年7月召开的Optofluidics2016国际会议上也获得了最佳会议论文奖,并申请了一项国家专利。

对于此次论文的发表,米璐感到倍受鼓舞。但兴奋之后,她又回到了实验室,希望基于已有的单细胞捕获芯片,在单细胞层面上的细胞迁移等问题进行更深入的研究,米璐也期待着能将已有的技术真正转换成生物研究中有意义的发现。

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