開(kāi)始日期: 2025-01-18

　　課時(shí)安排: 7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時(shí)論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)

　　適合人群

　　適合年級(jí) (Grade): 高中生/大學(xué)生

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

　　建議選修: 分子工程學(xué)：大學(xué)化學(xué)及其應(yīng)用

　　導(dǎo)師介紹

　　Joshua

　　帝國(guó)理工學(xué)院 Imperial College London (IC)終身正教授

　　Joshua教授自2006年起就職于帝國(guó)理工學(xué)院(Imperial College London)，現(xiàn)任化學(xué)系生物傳感與分析科學(xué)終身正教授。2003年Edel教授在倫敦帝國(guó)理工學(xué)院獲得博士學(xué)位，研究方向?yàn)槲⒘骺叵到y(tǒng)單分子檢測(cè);隨后在康奈爾大學(xué)(Cornell University)應(yīng)用與物理學(xué)院進(jìn)行納米生物技術(shù)的博士后研究，同時(shí)擔(dān)任東京理工學(xué)院客座教授。2005年在哈佛大學(xué)羅蘭研究所(Rowland Institute at Harvard University)獲得單分子生物物理學(xué)研究獎(jiǎng)學(xué)金。 Joshua教授是英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)成員、歐洲研究理事會(huì)(ERC)鞏固者獎(jiǎng)獲得者(獎(jiǎng)勵(lì)杰出獨(dú)立科研人員)、歐洲研究理事會(huì)(ERC)啟動(dòng)基金獲得者(獎(jiǎng)勵(lì)職業(yè)生涯早期杰出學(xué)者)。Joshua導(dǎo)師現(xiàn)已發(fā)表百余篇學(xué)術(shù)論文，受邀參加近百次學(xué)術(shù)演講。他所創(chuàng)立的科研組“Edel group”，研究領(lǐng)域涵蓋化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、物理學(xué)和醫(yī)學(xué)，致力于研究和開(kāi)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(xué)和光學(xué)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(cè)

　　單細(xì)胞篩選

　　納米孔技術(shù)DNA測(cè)序

　　電變等離子體電子學(xué)

　　微流控芯片(動(dòng)脈芯片)

　　任職學(xué)校

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

　　項(xiàng)目背景

　　隨著全球經(jīng)濟(jì)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(wèn)題也逐漸成為社會(huì)的痛點(diǎn)。為此，中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》，推動(dòng)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(shí)驗(yàn)室法無(wú)法滿足更精確的臨床檢測(cè)需求，以此為前提，生物傳感技術(shù)作為精密檢測(cè)分析法應(yīng)運(yùn)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(xué)為基點(diǎn)，吸納包含了眾多學(xué)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(xué)、實(shí)時(shí)通訊、檢測(cè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、云端計(jì)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(zhǔn)確、便捷等特性，在生命科學(xué)研究中舉足輕重，尤其對(duì)疾病診斷與居家監(jiān)護(hù)、生物過(guò)程控制、農(nóng)業(yè)與食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)與污染控制等科學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

　　本項(xiàng)目將圍繞生物傳感技術(shù)和精密分析的應(yīng)用這一國(guó)際前沿課題展開(kāi)探究。

　　項(xiàng)目介紹

　　項(xiàng)目?jī)?nèi)容將介紹現(xiàn)代分析化學(xué)中的儀器分析，并以微流控傳感分析、紫外吸收可見(jiàn)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(cè)技術(shù)。除此之外還包括單分子檢測(cè)技術(shù)、熒光光譜應(yīng)用、非標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)等。 學(xué)生將通過(guò)項(xiàng)目了解多種現(xiàn)代分析儀器的類型和運(yùn)作機(jī)制，掌握儀器分析的原理、方法和應(yīng)用領(lǐng)域，在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)提交項(xiàng)目報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

　　項(xiàng)目大綱

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

　　紫外可見(jiàn)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(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用. Applications of fluorescence spectroscopy. Fluorescent probes and sensors for biomedical applications.

　　非標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)(Llabel Free Detection)：作為基因組測(cè)序工具及醫(yī)學(xué)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(cè)法(ELISA)原理及其在病毒檢測(cè)、DNA測(cè)序方面的應(yīng)用

　　微流控傳感器分析 Analysis of microfluidic sensors

　　項(xiàng)目回顧與成果展示Program Review and Presentation

　　論文輔導(dǎo) Project Deliverables Tutoring

　　項(xiàng)目收獲

　　7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時(shí)論文指導(dǎo)學(xué)習(xí) 共125課時(shí)

　　項(xiàng)目報(bào)告

　　優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)(可用于申請(qǐng))

　　結(jié)業(yè)證書

　　成績(jī)單

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