開始日期: 2025-01-18

　　課時安排: 7周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學生

　　適合專業(yè) (Major): 生物化學、生物醫(yī)學、分子與生物醫(yī)學、應用化學、分析化學、儀器分析、光譜學等專業(yè)，或希望修讀相關(guān)專業(yè)的學生;學生需要具備化學、物理基礎(chǔ)

　　建議選修: 分子工程學：大學化學及其應用

　　導師介紹

　　Joshua

　　帝國理工學院 Imperial College London (IC)終身正教授

　　Joshua教授自2006年起就職于帝國理工學院(Imperial College London)，現(xiàn)任化學系生物傳感與分析科學終身正教授。2003年Edel教授在倫敦帝國理工學院獲得博士學位，研究方向為微流控系統(tǒng)單分子檢測;隨后在康奈爾大學(Cornell University)應用與物理學院進行納米生物技術(shù)的博士后研究，同時擔任東京理工學院客座教授。2005年在哈佛大學羅蘭研究所(Rowland Institute at Harvard University)獲得單分子生物物理學研究獎學金。 Joshua教授是英國皇家化學學會成員、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(xiàn)已發(fā)表百余篇學術(shù)論文，受邀參加近百次學術(shù)演講。他所創(chuàng)立的科研組“Edel group”，研究領(lǐng)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。

　　他所帶領(lǐng)的研究組近期的研究專注于以下領(lǐng)域：

　　電學和光學方法生物單分子篩選

　　癌癥和神經(jīng)退行性病變的早期檢測

　　單細胞篩選

　　納米孔技術(shù)DNA測序

　　電變等離子體電子學

　　微流控芯片(動脈芯片)

　　任職學校

　　帝國理工學院(Imperial College London)位于英國倫敦，是一所主攻理學、工學、醫(yī)學和商學的世界頂尖公立研究型大學。帝國理工學院是世界最具創(chuàng)新力大學之一，與劍橋大學、牛津大學、倫敦大學學院、倫敦政治經(jīng)濟學院并成為“G5超級精英大學”，在2019年QS世界大學排名位列第8，英國第3?；瘜W工程在世界范圍內(nèi)享有盛譽。

　　項目背景

　　隨著全球經(jīng)濟發(fā)展我們的生活水平迅速提高，但慢性疾病、亞健康、食品安全、環(huán)境衛(wèi)生等問題也逐漸成為社會的痛點。為此，中共中央國務院印發(fā)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，推動了大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;早期疾病篩查可以防患于未然，但遺憾的是傳統(tǒng)實驗室法無法滿足更精確的臨床檢測需求，以此為前提，生物傳感技術(shù)作為精密檢測分析法應運而生，為人類探究生命、定量分析和功能分析提供了一條新思路。

　　生物傳感(光電傳感)以分析化學為基點，吸納包含了眾多學科與頂尖技術(shù)，如：納米材料科技、微電子技術(shù)、精密儀器、仿生學、實時通訊、檢測技術(shù)網(wǎng)絡化、云端計算等，旨在發(fā)展定量分析和功能分析新方法。生物傳感具有靈敏、快速、準確、便捷等特性，在生命科學研究中舉足輕重，尤其對疾病診斷與居家監(jiān)護、生物過程控制、農(nóng)業(yè)與食品安全、環(huán)境監(jiān)測與污染控制等科學等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。

　　本項目將圍繞生物傳感技術(shù)和精密分析的應用這一國際前沿課題展開探究。

　　項目介紹

　　項目內(nèi)容將介紹現(xiàn)代分析化學中的儀器分析，并以微流控傳感分析、紫外吸收可見光譜、熒光探針傳感器為例，介紹化合物及分子的定量精密檢測技術(shù)。除此之外還包括單分子檢測技術(shù)、熒光光譜應用、非標記檢測技術(shù)等。 學生將通過項目了解多種現(xiàn)代分析儀器的類型和運作機制，掌握儀器分析的原理、方法和應用領(lǐng)域，在項目結(jié)束時提交項目報告，進行成果展示。

　　項目大綱

　　儀器分析與生物傳感器概論 Introduction to biosensing

　　紫外可見吸收光(UV-Vis)分析法 UV-Vis Spectroscopy： Diagnostics, lateral flow tests, color tests

　　熒光探針傳感器(Fluorescent probes)：熒光探針及傳感器在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用. Applications of fluorescence spectroscopy. Fluorescent probes and sensors for biomedical applications.

　　非標記檢測技術(shù)(Llabel Free Detection)：作為基因組測序工具及醫(yī)學診斷和篩查. Label-free detection strategies. Tools for DNA sequencing will be discussed along with using similar technology for diagnostics and screening of diseases.

　　酶聯(lián)免疫抗原檢測法(ELISA)原理及其在病毒檢測、DNA測序方面的應用

　　微流控傳感器分析 Analysis of microfluidic sensors

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

　　論文輔導 Project Deliverables Tutoring

　　項目收獲

　　7周在線小組科研學習+5周不限時論文指導學習 共125課時

　　項目報告

　　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)表指導(可用于申請)

　　結(jié)業(yè)證書

　　成績單

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