周连群团队的生物分子界面分析仪Mole

2021年08月13日 来源:

近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所传感创新中心周连群研究员及其团队,研发的生物分子界面分析仪(Mole-Q),通过权威实验室CE(EMCLVD)FCC(EMC)等相关测试,获得相关认证证书及报告。

分子界面分析仪主要应用在生物生命分析领域中,实现对生物分子的分子相互作用、动力学研究、细胞吸附、迁移变化、药物作用与药物筛选、生物相容性、聚电解质膜层的组装等高灵敏度检测和分析,也可应用于石油、化工、航天等领域。采用薄膜压电技术,利用薄膜压电晶片实现生物分子界面分析。当物质在压电薄膜表面发生吸脱附反应或表面的液体性质发生变化时,均引起频率的变化。芯片共振频率的变化,与芯片表面吸附的物质的质量相关。通过分析频率的变化可以获得吸附层相应的质量、吸附层厚度、粘弹性(剪切模量)等信息。

该款迷你型生物分子界面分析仪(Mole-Q)是面向国内外科研院所、高校、企业以及个体研究人员的测试需求定向开发的便携式产品。产品外形采用象牙白和透明材质曲面设计,总体重量不超过500g,便携性强,“即插即用”,仪器通过USB数据线连接分析终端如PC电脑即可实现数据实时采集和分析。液体流路易于观察,传感器易于清洗更换。芯片上方测试样品为10μL,频率分辨率0.1Hz,在空气中10分钟内频率漂移小于2Hz。该产品和芯片的部分参数性能优于目前市场上动辄百万元的同类进口产品,综合性能达到国际先进水平。

周连群研发团队攻克高灵敏度压电薄膜核心技术,优化微纳加工工艺实现薄膜化压电晶片(Lamb波器件、高频QCM器件)的批量化制备,完善质量控制和工序管理,提高生物分子分析仪核心传感单元工程化的效率。研发出厚度信号强度大于60dB的薄膜压电传感器,将对生物分子检测灵敏度提升至皮克量级。独创的芯感®MEMS技术、结合一体式微流控进样和高频信号采集等模块,实现芯片和系统的低成本、高性能、高兼容性。突破国外垄断产品的专业壁垒,获得20余项相关发明专利的授权,申请的国际PCT专利已进入日本和美国。

在苏州医工所“创新”“转化”双轮驱动政策的大力支持下,“分子界面分析仪(Mole-Q)”产品和芯片已落地在苏州国科芯感医疗科技有限公司(简称“国科芯感”)进行研产转化。新型成果转化模式的拓展,有效弥补传统技术研发与市场需求脱节、开发速度慢、周期长、权属模糊等弊端,促进科研和产业优势互补,实现研产双赢。此次Mole-Q产品通过欧盟CE认证及美国的FCC认证,证实苏州医工所科研能力和成果有效转化的实力,促进后续系列产品的研发和推广,也为产品出口欧盟等国际市场提供强有力的保障。

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