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基于專利（2）中“陣元隨機分布方法”開發的 256 陣元 HIFU 經顱治療相控換能器，可通過專利（3）達到顱內精準聚焦并消除顱骨處熱點，通過專利（4）提升靶區聚焦效果并降低顱骨處溫升，通過專利（5）抑制駐波，進一步提升焦域能量聚集并降低顱骨前的能量損耗，通過專利（6）和（7）實現焦域內溫度均勻分布并調控焦域形狀和體積，通過專利（8）可隨機激勵部分陣元實現球冠狀形換能器和半球形換能器的聚集性能，基于（1）可實現焦域處能量的環狀分布。 256 陣元 HIFU 經顱治療相控換能器系統主要包括相位控制模塊、驅動放大電路模塊、半球形換能器和測試系統 PC 軟件。

成果簡介：微流控芯片是空間生物實驗與生命信息探測的最新技術。“微流 控芯片” 被美國宇航局譽為空間生物學實驗的“終結者”。微流控芯片是當前微全分析系統發展的熱點領域。結合空間生命特征分子的特點，發展高集 成度芯片和芯片檢測技術將是一項成本低、信息量高、簡便易行的創新技術。此技術的研究和應用將為我國空間生命科學研究提供先進的技術手段。 項目來源：自行開發 技術領域：空間科學、生命科學、芯片

已有樣品/n養老產業是未來的黃金產業，養老院的常規體檢和快速診斷是一個痛點。基于微流控芯片的體液多參數分析儀滿足了這個需求，市場需求在50 億人民幣以上，目前還沒有同類產品。該成果針對社區醫院和養老院的常規體檢和疾病診斷，開發了于微流控芯片的體液多參數分析儀，更換芯片可以檢測血常規、血生化、尿液、免疫等多個項目。實現一臺儀器檢測多種常見疾病。目前階段性成果或結題成果獲得：專利1 項、SCI 論文11 篇、湖北省自然科

在國際上率先開展了塑料微流控芯片通道成形與自動對準裝配系統的研究，研制成功國內外首臺塑料微流控芯片自動化制造裝備，采用并發展了新技術，研制了包括塑料微流控芯片微通道熱壓成形機、熱鍵合機、光電對準系統、操作機器人、上下料裝置等設備所構成的芯片制作裝備，取得了熱壓鍵合溫度循環控制方法與裝置、芯片預聯接方法與裝置、芯片對準鍵合全自動卡盤裝置以及芯片檢測器等一批具有自主知識產權的關鍵技術。

深圳國際研究生院彌勝利副研究員團隊與深圳市華邁生物醫療科技有限公司合作，在前期微流控芯片工作成果的基礎上快速響應，積極申報新型冠狀病毒感染應急防治專項，開展基于微流控芯片技術的便攜式核酸快檢系統研究的科研攻關任務，致力于研發并建立一種低消耗、低成本、高通量、自動化操作的微流控芯片及其檢測方法。 該微流控芯片技術可以大大縮短確診時間，減少人力的投入，以便于醫護人員更加有序和高效地開展防控工作；同時，該技術還可作為核酸檢測的通用技術，在未來廣泛地應用于多種疾病的檢測和預防。目前，樣機的主要模塊已搭建完成，后期將完成軟硬件聯調，準備申請醫療注冊證。

本發明公開了一種細胞尋址微流控芯片、細胞分析裝置及方法。所述芯片包括細胞培養通道、一對側壓通道、尋址通道、刺激通道和廢液通道；工作時，芯片處于尋址狀態，則尋址通道壓力大于刺激通道；芯片處于刺激狀態，則刺激通道壓力大于尋址通道。所述細胞分析裝置包括所述微流控芯片、信號采集裝電氣比例轉換閥，芯片側壓通道、尋址通道和刺激通道的入口端通分別與獨立的電氣比例轉換閥相連，每個電氣比例轉換閥根據不同電信號，輸出相應液壓；信號采集裝置設置在細胞培養通道處，用于采集細胞信號或對細胞進行成像。本發明解決了現有基于微流控

本成果基于高效微流體芯片、“電子掩膜”（PLC，FPGA和LabVIEW構建）與光掩模相結合及高性能手性miniPEG-γPNA探針搭建診斷型肽核酸芯片制備平臺。 設計并應用了高效單體活化裝置；“電子掩膜”可降低芯片制備成本，光掩模技術實現對芯片密度的調整；自行制備了miniPEG-γPNA單體，并應用到微流體芯片上；手性探針通過miniPEG修飾提高水溶性，可預組織成右手螺旋結構，與DNA雜交結合特異性更好，穩定性更高，能識別入侵混合序列雙鏈DNA(dsDNA)，實現對靶標的直接檢測。 基于微流體混合器的光導向原位合成系統設計示意圖和實物圖

癌癥從發生到臨床發現往往需要10年的時間，癌癥治療的根本途徑是早期發現或者對已轉移瘤能有效治療。循環腫瘤細胞（circulatingtumor cells, CTC）是指從原位瘤脫落下來進入到循環系統尤其是血液中的腫瘤細胞。作為液態活檢核心靶標的CTC，不僅可用于癌癥轉移前的早期篩查，而且在臨床腫瘤的分期、預后、特異性藥物篩選、療效檢測、治療和復發監測等方面都具有極其重要的臨床應用價值。然而由于CTC在血液中數量極其稀少（約1-100個/mL），其高效高準確捕獲一直是科學前沿難題和臨床應用的關鍵障礙。 現有的CTC檢測方法仍存在較大的局限，包括檢測準確度不足、成本高、效率低、時間長以及檢測條件苛刻等。本項目提出的新型微流控芯片設計，將基于流線的降速結構和基于過濾的捕獲結構有機整合，實現了CTC特異性的匯聚和保留，同時將部分白細胞和紅細胞分流到出口。每經過一個這樣的降速結構，CTC就被濃縮一次，白細胞和紅細胞被分走一部分。更重要的是，每一個單元液流速度均得到了顯著下降（變為原來的1/2）。經過多組這樣的降速結構，液流流入捕獲結構，此時流速已經非常緩慢，利用CTC和其他血細胞的尺寸和形變差異，通過三棱柱陣列能實現CTC的高效捕獲?？傮w來說，本項目所提出的微流控芯片能在很大流速范圍內（5-40 mL/h）都實現高捕獲效率（高達94.8%）。此外，芯片上捕獲到的CTC的純度也較高（高達4log白細胞去除率）。臨床癌癥患者患者雙盲測試結果詳實準確率達到100%。運用本項目中的微流控芯片，將實驗室培養的宮頸癌HeLa細胞摻雜到健康血液中，以模擬癌癥患者血液，在很大流速范圍內（5-40 mL/h）都能實現高捕獲效率（高達94.8%）。同時，為了證明此微流控芯片的普適性，測試了四種實驗室細胞系，包括乳腺癌細胞系MCF-7和MDA-MB-231，宮頸癌細胞系HeLa和肺癌細胞系NCl-H226，捕獲效率均穩定在91.3%以上。此外，也設置了不同的癌細胞密度以模擬實際的癌癥患者血液，捕獲效率近似為96.2%。隨后，將本項目應用于臨床，對11例癌癥患者血液中的CTC進行檢測，檢出率高達100%，CTC個數從6-117個/mL不等，平均值31個/mL，中位數25個/mL。這些研究表明本項目中的微流控芯片能實現癌癥患者的早期檢測。?本項目實現對癌癥患者血液中的循環腫瘤細胞的單細胞靈敏度和高特異性的的捕獲，由于其成本低，方便快速，效率高，對操作條件不敏感等，因而非常適合大規模應用于臨床，實現癌癥的早期診斷、實時動態監測和阻斷轉移等效果。

本發明公開了一種可擴展的套管型微流控芯片的制備方法，包括以下步驟：S1：將與通道尺寸匹配的預置物放入PDMS預聚物中，加熱聚合PDMS，裁成PDMS塊；S2：將預置物移除，留出放置通道的管槽，管槽具有兩個管口；S3：使用倒角打磨后的點膠針筒，在PDMS塊垂直于管槽的方向上開通孔；S4：將PDMS塊開孔的兩面分別與基底和頂層鍵合，其中頂層預置有加樣孔；S5：從管槽的一個管口插入內徑均勻的毛細玻璃管，從管槽的另一個管口插入預拉尖的毛細玻璃管，完成單級套管型微流控芯片的制作；S6：復用所述毛細玻璃管，重復步驟S5，形成多級套管結構。本發明有效降低了套管型微流控芯片制作的操作難度和經濟成本。

癌癥從發生到臨床發現往往需要10年的時間，癌癥治療的根本途徑是早期發現或者對已轉移瘤能有效治療。循環腫瘤細胞（circulatingtumor cells, CTC）是指從原位瘤脫落下來進入到循環系統尤其是血液中的腫瘤細胞。作為液態活檢核心靶標的CTC，不僅可用于癌癥轉移前的早期篩查，而且在臨床腫瘤的分期、預后、特異性藥物篩選、療效檢測、治療和復發監測等方面都具有極其重要的臨床應用價值。然而由于CTC在血液中數量極其稀少（約1-100個/mL），其高效高準確捕獲一直是科學前沿難題和臨床應用的關鍵障礙。 現有的CTC檢測方法仍存在較大的局限，包括檢測準確度不足、成本高、效率低、時間長以及檢測條件苛刻等。本項目提出的新型微流控芯片設計，將基于流線的降速結構和基于過濾的捕獲結構有機整合，實現了CTC特異性的匯聚和保留，同時將部分白細胞和紅細胞分流到出口。每經過一個這樣的降速結構，CTC就被濃縮一次，白細胞和紅細胞被分走一部分。更重要的是，每一個單元液流速度均得到了顯著下降（變為原來的1/2）。經過多組這樣的降速結構，液流流入捕獲結構，此時流速已經非常緩慢，利用CTC和其他血細胞的尺寸和形變差異，通過三棱柱陣列能實現CTC的高效捕獲?？傮w來說，本項目所提出的微流控芯片能在很大流速范圍內（5-40 mL/h）都實現高捕獲效率（高達94.8%）。此外，芯片上捕獲到的CTC的純度也較高（高達4log白細胞去除率）。臨床癌癥患者患者雙盲測試結果詳實準確率達到100%。