分析化學傳感技術在分子檢測中的應用研究

化學工程

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，分析化學傳感技術作為疾病檢測分析裝置應運而生。分析化學傳感技術可以讓臨床檢測擺脫科室，走進家庭，為疾病早期診斷和預防帶來新的途徑，是世界科技發(fā)展的新熱點，也是21世紀高新技術產業(yè)重要組成部分。可以說，“沒有傳感器就沒有現代醫(yī)學技術?！弊鳛榉治龌瘜W的重要組成部分，生物傳感器結合納米科技、微電子技術、實時通訊、檢測技術網絡化及云端運算，以現代化學為根本，以分析化學研究為出發(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傳感技術這一國際前沿課題展開探究。

課程內容

項目內容包括生物傳感理論、蛋白質折疊過程、單分子檢測技術、熒光光譜應用、非標記檢測技術等。學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，在項目結束時提交項目報告，進行成果展示。

個性化研究課題參考：

光學傳感方法的構建及其在環(huán)境檢測中的應用

納米復合材料光電化學傳感應用研究

紙基折疊電池的制備與化學傳感應用

新型光化學傳感分子的設計合成與分子識別研究

適合人群

高中生/大學生

化學工程、化學計量、化學統(tǒng)計、生物傳感、電子學、分析科學、臨床醫(yī)學等專業(yè)或希望修讀相關專業(yè)的學生；學生需要具備化學、物理基礎

教授介紹

Joshua導師現任帝國理工學院化學系生物傳感與分析科學終身正教授、東京理工學院客座教授，是英國皇家化學學會會員，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)生涯早期杰出學者）。Joshua導師現已發(fā)表百余篇學術論文，受邀參加近百次學術演講。他帶領學生創(chuàng)立“Edel group”，研究領域涵蓋化學、化學生物學、物理學和醫(yī)學，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)學傳感器技術革新驅動力、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.

蛋白質折疊：蛋白質折疊在生物和醫(yī)學的重要意義、蛋白質最新研究工具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.

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

非標記檢測技術：基因組測序工具及醫(yī)學診斷和篩選疾病中的相似技術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 Project Deliverables Tutoring

課程安排與收獲

7周在線小組科研學習+5周論文輔導學習 共125課時

學術報告

優(yōu)秀學員獲主導師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）

結業(yè)證書

成績單