本项目是基于微流控、多重PCR 等先进技术和理论,研制集样本核酸提取、扩增、实时检测、数据处理与远程传输于一体的高集成化多指标核酸检测分析模块。相关技术成果已经发表在ACS Nano, Biosensors & Bioelectronics, Nanoscale, Lab on a Chip等高水平期刊。成果主要创新点体现在:(1)建立了纸基多孔介质内液体流动传质的动力学理论模型。(2)建立了纸基的制备及性能优化的关键技术和方法体系。(3)基于流动理论模型和优化的关键技术,为建立多功能纸基芯片提供了高效解决方案。成功研制了乙肝病毒核酸、登革热病毒、心血管疾病、沙门氏杆菌和血糖等的纸基芯片产品原型,具有成本低、检测时间短等优点,为实现世界卫生组织提出的低成本、可大面积推广的检测芯片技术研发提供了参考。研制了阵列检测芯片,支撑了面向航天医学应用的航天体液核酸表观遗传信息检测设备的开发。本项目经近十年的系统研究,通过材料学、分析化学交叉融合生物医学工程技术与方法,建立了纸基介质内复杂流动输运的理论模型,从理论层面指导并优化了纸基微流控芯片的制备、检测灵敏度等关键技术,成功开发了基于肉眼可见和荧光读取两种检测技术的新型纸基微流控芯片产品原型,实现了其在健康、疾病和食品安全等领域便携、快速定量检测的应用。