完成单位：北京工业大学

完成人：汪夏燕，赵瑶瑶，张东堂，张文美，窦相南，郭子扬，常亚冉，郭广生

成果简介：微纳尺度分离分析技术是研究超微体积、极低含量样品特别是稀缺生物样本的重要技术。能够有效地分离、处理和分析少量甚至单个细胞的样本，对于探索罕见病例、单细胞异质性以及亚细胞分析至关重要，为生物医学研究提供深入而精确的分析工具。本项目在超微体积、极低含量样品的操控、分离和检测新方法研究方面取得了一系列原创性成果。自2018年以来在Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci和Anal. Chem.等期刊发表SCI论文62篇，撰写英文专著章节1章，获授权欧洲发明专利1项、中国发明专利9项。成果获国内外同领域专家的认可及肯定，对于促进微纳尺度分离分析技术的发展及其应用领域的扩展具有重要价值。

创新点及科学价值：

（1）开发了玻璃微流控芯片的设计与制备新方法，实现芯片微结构的精确对准和高效预键合；

（2）基于微流控芯片及超窄内径毛细管发展了纳/皮流高效液相色谱分离方法，实现了低至皮飞升体积生物样品的分离及检测，建立单细胞/亚细胞色谱分析方法；

（3）研制了同时三视野单细胞可视化空间分辨系统，实现无标记的单细胞的多角度观察、高空间分辨定位和精准取样；

（4）构建了基于完整活单细胞电发射电离质谱方法的单细胞代谢组学分析新平台，克服传统电喷雾方法所造成的样品稀释和利用率受限的瓶颈，显著提高了单细胞检测的灵敏度。

社会经济效益：项目团队开发的等离子体辅助微结构对准及预键合技术，显著提高了玻璃和石英芯片的键合成功率，简化了制作过程并降低了风险。此方法不仅提升了芯片制备的效率和成功率，还能生产表面光滑的圆通道，适用于高压或腐蚀性条件下的应用。成果已被兰州大学、北京化工大学等研究团队广泛使用，且为中国检验检疫科学研究院和北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所等多个研究单位提供了技术检测服务。

应用前景：玻璃微流控芯片在食品安全、环境监测、生物分析等领域得到了广泛应用。该技术能在微尺度上精确控制和操作液体样品，具备高效、精准、可实现在线检测等优势，对于促进相关研究和应用具有重要意义。建立的单细胞/亚细胞分析检测方法对于深入了解细胞生理学和代谢途径的调控机制，为个性化诊疗、药物研发、生物标志物的发现提供新的思路。