“手工版”电介质电泳芯片随记

徐春祥，东南大学生物科学与医学工程学院

东南大学生物科学与医学工程学院，今年迈入了而立之年。30岁的生物医学工程在百年东大的发展进程中算是一个活力四射的年轻学科。但虽说年轻，却也已经历了两三代人的不懈努力，以韦钰院士为代表的一批开拓者以其独到前瞻性眼光和艰苦奋斗的创业精神，引领着后来一批批学者朝着辉煌迈进。

仰慕于东南大学的盛名，我于1997年在天津理工学院华玉林教授的推荐下加盟到当时的分子与生物分子电子学教育部重点实验室陆祖宏教授的旗下，进行博士后研究。在这一时期、这一环境下，以凝聚态物理为学术背景的我，真真切切地感受到了学科交叉与科技融合，让我的科研眼界得到了很大的拓展。

生物芯片技术是当时的新兴热点研究领域，一批来处全国各地不同学科的博士后围绕着生物芯片的设计、制备、组装与功能实现等，在陆老师的带领下干得红红火火，风生水起。十六七年过去了，今天仍能想起当年一同奋斗的兄弟姐妹们：何农跃、陈扬、张宏（张继中）、刘俊福、李文友、苏连勇、张勇、赵雨杰、曹敏等等。表面改性、分子组装、荧光检测、基因信息分析等，各路豪杰，各显神通，风风火火。而我则利用从电子系捡来的曝光机进行分子印章的制备与加工，也算是在艰苦奋斗中不亦乐乎。

此后开展的基于电介质电泳微流控芯片对人体血细胞操控的实验则让我更为深刻认识了生物-医学-工程的交叉融合。微流控即便今天看来仍然是高端大器上档次的技术，而我们当年做的电介质电泳芯片则差不多是全手工打造。其基本技术是希望在一个微细空间中，通过叉指电极给细胞施加一不均匀分布的电场，从而对细胞进行收集、分类。这一实验实施的细节至今想来仍让自己些许感动，在此分享。所谓的芯片由如图所示的三层结构用胶粘合而成，叉指电极系蒸金于载波片经光刻而得，中间一层是用今天已几乎消失的透明胶片手工刀刻，粘附于电极衬底形成的约100微米深的微型样品池，而上面一层则是请牙医在载波片打下的两个孔接上输液用的细小软管形成样品的进出口，而实验血样则请校医院护士取自于我本人的血管。器件制备工艺相对今天优越的微纳制造技术总有点土法上马的味道，器件结构看起来也显粗糙，但实验结果却算理想。我们可以通过电场频率和强弱的变化，将红细胞收集于不同的位置，并实现不同的空间排布。这一工作发表于Electrophoresis（1999，20,1829-1831），算是让我在生物医学工程这样的环境下真实感受到了物理学-生物学-电子技术-医学-工程的交叉融合，更有些交流合作、克服困难、没有条件创造条件上的意味。此后，我的工作更多偏重于光电功能材料与器件研究，但仍一直关注生物医学工程的相关前沿技术。感召于生物医学工程多学科交叉的科学魅力与生物医学工程学院和谐创新的人文环境， 我在10年后重新回到学院工作时，则对自己的工作有了更多的思考，定位于纳米光电功能材料与器件的生物医学应用的创新探索，依物理学背景，用光电子技术，做生物医学研究。期待有所发展，有所贡献。