项目名称：高通量非接触式超声移液仪 项目研究背景：微量液体操控技术，在合成生物学、药 物研发和个性化医疗等生命科学研究领域应用广泛。为了跟 上生命科学研究领域不断变革的步伐，液体处理方式也需要 发生根本性变革。基于聚焦超声的液滴转移技术是一种全新 的液体处理方式，其具备微小体积样品处理能力，自动化、 低成本和高通量控制能力。目前，超声移液器主要被美国公 司垄断，并且相关仪器在 nL 级液滴激发、液滴体积精准稳 定控制以及高通量液体分配效率方面亟需技术突破。发展自 主创新的高通量非接触式超声移液仪，不仅是我国生命科学 和技术发展的核心驱动力，也将为 DNA 合成仪、组装仪、 3D 生物打印仪和核酸质谱仪等高端仪器的自主开发提供重 要保障。 研究目标：以开发自主创新的高通量非接触式超声移液 仪为目标，建立标准化、高通量化的微流体分配体系，开发 具有自主知识产权、稳定可靠的高通量精密移液器产品，并 实现该部件在自动化 DNA 合成仪、大片段 DNA 组装仪、生 物打印仪和核酸质谱仪等高端仪器中的应用，推动生命科学 领域的研究及相关产业发展。 研究内容介绍：以开发高通量、高效率、精准稳定的移 90液器为核心，突破高通量液滴均匀分配、移液模块与反应位 点精准定位、低死体积流体池芯片及液滴碰撞后高效融合等 关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广。 所属行业：生物医药及高性能医疗器械行业。 学院：精密仪器与光电子工程学院（精密测试技术及仪 器全国重点实验室）。 负责人介绍：栗大超教授是天津大学讲席教授、博士生 导师，国家科技创新领军人才，科技部中青年科技创新领军 人才，精密测试技术及仪器国家重点实验室副主任，人事处 处长。所带领研究团队长期从事生物信息检测技术及仪器领 域的研究，围绕生物流体芯片和纳米生物传感器这两种关键 元器件及其 3D 微制造技术，自主研制了多种用于生物信息 测量和生物制造的核心元器件，并开展了血糖动态连续检测 仪、DNA 合成仪和超声移液仪的开发工作，为突破我国生物 医学领域精密仪器的空心化、卡脖子问题做出了贡献。 前期合作及工作基础：栗大超教授所在研究团队作为国 内最早一批开展超声移液仪研制工作的团队，近年来致力于 硬件设计、液体并行化处理、自动化控制和软件开发等关键 技术研究，初步实现了移液仪的一体化集成。已搭建原理样 机，可高通量传输 5 nL - 40 nL 体积的单个液滴，传输速度 能达到 100-200 滴/秒，液滴的变异系数小于 8%。目前，正 依托天津大学教育部合成生物学前沿科学中心着手开展其 91在组织工程研究领域中的应用。另外，正在以与天津智谱仪 器有限公司等单位联合筹建的“天津市高端分析测试技术装 备创新联合体”为平台，致力于开发基于超声进样模块开发 新型声波共振耦合激发进样串级质谱仪。预期目标：从进样 通量、进样速度、试剂兼容性等角度，开发匹配新型质谱仪 的超声进样模块，实现国产化新型质谱仪的研制。