西安交通大學(xué)博士生施宇智近日在國際頂級(jí)期刊《自然》子刊《自然通訊》和《科學(xué)》子刊《科學(xué)進(jìn)展》連續(xù)發(fā)表2篇學(xué)術(shù)論文，論述了其在光流體操控生物分子和納米顆粒領(lǐng)域所取得的進(jìn)展。該成果將傳統(tǒng)的抗體刪選或測(cè)量方法提高到單細(xì)胞尺度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒的捕獲、分離和跳躍等現(xiàn)象精確操控，對(duì)于極小樣品用量的疾病的檢測(cè)和單細(xì)胞精密醫(yī)學(xué)應(yīng)用等影響深遠(yuǎn)。
題為“借助顆粒動(dòng)力學(xué)對(duì)單個(gè)細(xì)菌進(jìn)行刪選和測(cè)量細(xì)菌抗體結(jié)合效率的研究”的論文發(fā)表在《自然通訊》，報(bào)道了這種新型的能夠在光流體晶格中精確操控顆粒跳躍以及對(duì)抗體抗原進(jìn)行刪選和測(cè)量其結(jié)合強(qiáng)度的技術(shù)。首次提出了這種在單細(xì)胞尺度對(duì)抗體進(jìn)行刪選，以及測(cè)量抗體抗原結(jié)合強(qiáng)度的方法。該方法將傳統(tǒng)的抗體刪選或測(cè)量方法例如免疫酶聯(lián)試驗(yàn)（ELISA）和熒光激活細(xì)胞分選器（FACS）等提高到單細(xì)胞尺度，對(duì)于極小樣品用量的疾病的檢測(cè)和單細(xì)胞精密醫(yī)學(xué)等具有深遠(yuǎn)的意義。

另一篇題為“協(xié)調(diào)光流體雙屏障實(shí)現(xiàn)納米精度線性分離納米顆粒的技術(shù)”的論文發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》，介紹了利用新型光鑷系統(tǒng)達(dá)到具有納米精度地分離納米顆粒和生物分子的技術(shù)。傳統(tǒng)的光鑷技術(shù)采用光彈簧系數(shù)大于10-8N/m的光束來構(gòu)建光學(xué)勢(shì)丼，利用勢(shì)丼中的光學(xué)梯度力和散射力來捕獲納米顆粒。而作者在文章首次探索了以往科學(xué)家所忽視的松散的過阻尼系統(tǒng)（光彈簧系數(shù)10-10-10-8N/m），研究了半徑小于50納米的金顆粒在系統(tǒng)中的獨(dú)特的微米級(jí)的震蕩現(xiàn)象，而傳統(tǒng)系統(tǒng)中的顆粒震蕩范圍在幾十到幾百納米之間。并且利用該系統(tǒng)在世界上首次在微流道中成功地將半徑30到50納米的金顆粒、半徑100到150納米的聚苯乙烯顆粒，以及大腸桿菌和孢子蟲等線性地捕獲和分離。該技術(shù)在研究顆粒在光流體系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)特性，以及在精密分離和刪選納米生物分子例如病毒，DNA等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
流體技術(shù)是一種融合了微納米光學(xué)和微流體技術(shù)的新型學(xué)科，因此具有兩種學(xué)科共同的優(yōu)點(diǎn)。在生物化學(xué)檢測(cè)，新能源開發(fā)，微納米顆粒和生物細(xì)胞的操控等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

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