分析化學(xué)傳感技術(shù)在分子檢測中的應(yīng)用研究

化學(xué)工程

課程背景

隨著人類平均壽命延長，癌癥、阿爾茨海默癥、帕金森等頑疾的發(fā)病率也在攀升。癥狀早期疾病篩查可以防患于未然，但遺憾的是，傳統(tǒng)實驗室檢測法無法滿足上述臨床需求。以此為前提，分析化學(xué)傳感技術(shù)作為疾病檢測分析裝置應(yīng)運而生。分析化學(xué)傳感技術(shù)可以讓臨床檢測擺脫科室，走進家庭，為疾病早期診斷和預(yù)防帶來新的途徑，是世界科技發(fā)展的新熱點，也是21世紀高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重要組成部分?？梢哉f，“沒有傳感器就沒有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)。”作為分析化學(xué)的重要組成部分，生物傳感器結(jié)合納米科技、微電子技術(shù)、實時通訊、檢測技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化及云端運算，以現(xiàn)代化學(xué)為根本，以分析化學(xué)研究為出發(fā)點，旨在發(fā)展定量分析和功能分析新方法。項目將圍繞分析化學(xué)傳感技術(shù)這一國際前沿課題展開探究。

課程內(nèi)容

項目內(nèi)容包括生物傳感理論、蛋白質(zhì)折疊過程、單分子檢測技術(shù)、熒光光譜應(yīng)用、非標(biāo)記檢測技術(shù)等。學(xué)生將通過項目了解生物傳感器的類型和運作機制，掌握單分子生物傳感器等前沿生物傳感技術(shù)，在項目結(jié)束時提交項目報告，進行成果展示。

個性化研究課題參考：

光學(xué)傳感方法的構(gòu)建及其在環(huán)境檢測中的應(yīng)用

納米復(fù)合材料光電化學(xué)傳感應(yīng)用研究

紙基折疊電池的制備與化學(xué)傳感應(yīng)用

新型光化學(xué)傳感分子的設(shè)計合成與分子識別研究

適合人群

高中生/大學(xué)生

化學(xué)工程、化學(xué)計量、化學(xué)統(tǒng)計、生物傳感、電子學(xué)、分析科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)或希望修讀相關(guān)專業(yè)的學(xué)生；學(xué)生需要具備化學(xué)、物理基礎(chǔ)

教授介紹

Joshua導(dǎo)師現(xiàn)任帝國理工學(xué)院化學(xué)系生物傳感與分析科學(xué)終身正教授、東京理工學(xué)院客座教授，是英國皇家化學(xué)學(xué)會會員，歐洲研究理事會（ERC）鞏固者獎獲得者（獎勵杰出獨立科研人員）、歐洲研究理事會（ERC）啟動基金獲得者（獎勵職業(yè)生涯早期杰出學(xué)者）。Joshua導(dǎo)師現(xiàn)已發(fā)表百余篇學(xué)術(shù)論文，受邀參加近百次學(xué)術(shù)演講。他帶領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)立“Edel group”，研究領(lǐng)域涵蓋化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、物理學(xué)和醫(yī)學(xué)，致力于研究和開發(fā)靈敏度高、輕量化的新型傳感器。

課程大綱

生物傳感概論：生物傳感器歷史、醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)革新驅(qū)動力、傳感器基本工作原理、微流控傳感器Introduction to biosensing. History of biosensors, motivation for improving sensor technology in medicine, typical operating principles, challenges, and microfluidic sensors.

蛋白質(zhì)折疊：蛋白質(zhì)折疊在生物和醫(yī)學(xué)的重要意義、蛋白質(zhì)最新研究工具Introduction to protein folding. Topics in this week cover why studying protein folding is important in biology and medicine, and state of the art tools used to study proteins.

單分子檢測方法：單分子檢測方法在診斷和醫(yī)學(xué)傳感器使用中的重要作用Introduction to single molecule detection. Importance of studying single molecules will be discussed especially in the context of sensors in diagnostics and medicine.

熒光光譜應(yīng)用：熒光探針和生物醫(yī)學(xué)傳感器Applications of fluorescence spectroscopy. Fluorescent probes and sensors for biomedical applications.

非標(biāo)記檢測技術(shù)：基因組測序工具及醫(yī)學(xué)診斷和篩選疾病中的相似技術(shù)Label free detection strategies. Tools for DNA sequencing will be discussed along with using similar technology for diagnostics and screening of diseases.

項目回顧與成果展示Program Review and Presentation

論文輔導(dǎo) Project Deliverables Tutoring

課程安排與收獲

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文輔導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時

學(xué)術(shù)報告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表（可用于申請）

結(jié)業(yè)證書

成績單