天津大学提出立体声流技术，将尺寸提升30nm，为纳米颗粒拓宽应用他叫杨洋

他叫杨洋，来自福建南平。本科毕业于重庆大学， 2015年保送至天津大学，后通过硕博连读项目转博。硕博七年中，他专注于声流控技术的开发及其在微纳米尺寸生化颗粒物操控中的应用。

文章图片
图|杨洋（来源：杨洋）
近日，他开发出一种全新的声流控技术——立体声流技术（Stereoacousticstreaming,SteAS）。
该技术可实现对低至30nm的聚苯乙烯微球片上富集和低至150nm的微球连续式聚焦和筛分，并已被用于患者血液中循环肿瘤细胞及外泌体的筛分纯化。
据介绍，立体声流技术兼具声波操控和流体动力学操控的优势，具有灵活、高效、温和等特征，很适合作为一种通用的操控技术，以用于小体积生化样品的预处理和检测。
在相关论文里，杨洋针对微米尺寸和纳米尺寸生化颗粒物操控的不同需求开发了两套立体声流平台，分别为立体声流隧道（stereoacousticstreamingtunnel,SteAST）[1]和自适应虚拟微通道（self-adaptivevirtualmicrochannel）[2] ，并展示了该技术在单细胞多模式操控和外泌体筛分中的潜力。
值得强调的是，该技术应用潜力并不限于生物样品，任何采用离心机分离纯化的场景，都能采用该技术进行替代，材料包括但不限于金、银、聚苯乙烯、二氧化硅、乳胶等。
目前来看，床旁检测（Point-of-carediagnostics）和液体活检（Liquidbiopsy）仍是微流控技术的各种潜在应用中最有机会落地的场景。然而对小体积复杂生化样品的预处理技术的发展是滞后于片上检测技术的。
近年来，片上库尔特计数器[3]、数字PCR[4]、拉曼[5]、三代测序[6]等技术的出现提供了不同维度的检测方案，精度可达单碱基水平，但是往往需要大型设备来完成样品的预处理。
尤其是针对百纳米的生物颗粒物，超速离心几乎是唯一的方案，但是昂贵的价格、耗时的操作和高的损失率限制了超离的普及。
通过对立体声流技术进行多级整合，可对小体积纳米颗粒进行即时的片上多级分离、富集和检测，缩短目前微流控技术和片上实验室（Labonachip）目标之间的距离。

文章图片
（来源：资料图）

文章图片
用立体声流技术，将操控极限尺寸提高至30nm
据介绍，纳米颗粒物是近年来备受关注的研究目标之一，其作为药物载体、表面涂层或敏感单元，被广泛用于生物医学、化学、材料和光电子等领域。
按性质软硬来区分，纳米颗粒物可被分为：以有机无机材料组成的“硬”颗粒、以及各种生物纳米颗粒为主的“软”颗粒。
纳米级的尺寸，让这些颗粒物具备不同的性质和功能。例如，不同尺寸的金纳米颗粒载体有不同的代谢周期，可以通过控制其尺寸，用于调控药物在体内的循环时间。
其中，外泌体作为尺寸在30-150nm的一类外泌囊泡，被认为在细胞通讯中起到重要作用，并且是多种疾病的潜在标志物。
【天津大学提出立体声流技术，将尺寸提升30nm，为纳米颗粒拓宽应用】尽管这些纳米颗粒物具备研究价值和应用价值。但是，昂贵复杂的纯化富集技术比如超速离心、密度梯度离心、排阻色谱等，带来了极高的硬件门槛，这让研究规模和应用推广遭受限制。
尤其是面对生物纳米颗粒物时，其脆弱的膜结构、同类样品间的巨大差异和复杂的成分，对纯化技术的生物兼容性、操控能力和稳定性提出了极高的要求。