生物MEMS和传感器培训课程暨含光微纳黄埔五期

发布时间:2019-03-11 11:05:22

 课程名称:生物MEMS和传感器培训课程暨含光微纳黄埔五期

主办单位:麦姆斯咨询

协办单位:苏州含光微纳科技有限公司、上海传感信息科技有限公司、华强电子网

一、课程简介

生物MEMS和传感器,主要是指应用于生物学、生命科学和医疗保健领域的MEMS传感器与执行器及微系统,它们利用生物要素与物理化学检测要素组合在一起对被分析物进行检测,是生物医学与MEMS技术的交叉结合。生物MEMS和传感器具有高灵敏度、便携式、自动化、小型化、多目标检测和控制等优势,在病患监测、体外诊断测试、医学成像、病患照护、药物输送、药物研发等医疗领域有广阔的应用前景。

生物MEMS和传感器应用领域

生物MEMS和传感器应用领域

在过去2~3年内,谷歌(Google)、苹果(Apple)、亚马逊(Amazon)等大公司都公布了具有挑战性的医疗保健项目,例如,根据苹果获批的一项最新专利显示,未来的AirPods将内置有一个或多个生物识别传感器耳塞,进行心率监测和体温测量,以及其他与健康相关的测量跟踪;很大一部分的传感器厂商正在研发新的生物MEMS感测技术与平台;MEMS代工厂也都提供专用于医疗保健、健康监测应用的制造服务,以满足医疗级产品的特殊需求。据Yole预测,应用于生命科学和医疗保健领域的生物MEMS和传感器市场预计将增长一倍以上:从2017年的30亿美元增长到2023年的69亿美元,复合年增长率高达14.9%。

2017~2023年生物MEMS和传感器市场发展情况

2017~2023年生物MEMS和传感器市场发展情况

MEMS技术为生物医疗领域带来了先进的微型器件,如微流控芯片、基因测序芯片、流量传感器、微泵、微阀、微针等。其中,微流控芯片仍然是生物MEMS和传感器市场增长的主要驱动力,未来几年还可能会出现加速增长的势头。大型诊断公司竞相收购最有前途的微流控公司,同时也涌现出越来越多的创业公司。在微流控产品的转化应用与市场开发方面,中国起步晚于欧美,国外大型企业在中国微流控市场上始终占据主导地位。中国生产的微流控产品大部分仍处于原型阶段,只有少数产品可以实现量产。尽管起步较晚,中国的微流控产业正在逆境中实现“越级”,这股腾飞的“中国智造”力量正在悄然改变着全球市场的格局。

2018年中国主要微流控厂商分布图

2018年中国主要微流控厂商分布图

基于微流控芯片的最热门应用主要集中在即时检测(Point-of-Care Testing,PoCT)领域,即时检测公司开发出的微流控技术,将所有必需的步骤集成到一个可并行操作多个测试的单个检测盒中。例如,国外多家公司已经将分子诊断试验引入市场,包括样品制备、扩增和检测。同样地,通过在简单的微流控芯片上开发日益复杂的生化检测,并继续在并行、自动化和集成方面改进,也将推动即时检测市场的发展。传统医疗领域以外,基于微流控芯片的解决方案也可以应用于农业、食品、环境和工业测试等领域。

液态活检和单细胞分析是微流控技术在精准医疗和体外诊断领域的下一轮“风口”,在癌症检测方面潜力巨大。例如,液态活检工作流中的很多步骤都可以通过微流控芯片实现创新突破,只需要收集病人的少量血液,就能分析出癌症患者的相关生物标记物,从而可以摒弃过去的侵入性分析方法,减轻病人的痛苦和降低医疗成本。因此,很多公司正在开发微流控技术,以收集、分离和分析扩散到血液系统中的循环肿瘤DNA(ctDNA)和循环肿瘤细胞(CTC)。

“微流控是一种注定要被深度产业化的科学技术!”为此,麦姆斯咨询特开设《生物MEMS和传感器培训课程暨含光微纳黄埔五期》,本课程将全面呈现生物MEMS和传感器在传统和新兴领域的设计、制造和应用等理论知识和案例分享,并特设微流控芯片制造技术实战环节,“知行合一”,以期让学员收获更全面、更深入的生物MEMS和传感器知识和技能。理论教学课程涵盖:(1)液态活检技术与应用;(2)基于微流控技术的即时检测(POCT);(3)基于微流控技术的单细胞分析;(4)基于微流控技术的分子诊断;(5)微流控芯片材料与制造。实践教学课程:微流控芯片制造技术实战,学员将亲手完成PDMS微流控液滴发生芯片的制作及功能测试,并可带回家纪念。

二、培训对象

本课程主要面向生物MEMS和传感器产业链相关企业的技术研发人员和管理人员、高校学生和老师,对希望了解生物MEMS和传感器技术和产业的非MEMS背景人员(如生物医疗行业从业人员、投融资机构人员、政府管理人员等)也具有非常好的启发性作用。

三、培训时间

理论教学:2019年4月26日全天、27日全天和28日上午,共计2.5天;

实践教学:2019年4月28日13:30~16:30。

授课结束后,为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。

四、培训地点

苏州工业园区纳米城(以培训前一周的开课通知邮件中的地址为准)

五、课程内容

(一)理论教学

课程一:液态活检技术与应用

讲师:北京大学 教授 王玮

授课内容:

液态活检技术是指对血液、唾液等液体样本进行检测、分析,并进行疾病诊断和治疗指导的方法。相比传统活检技术,液态活检具有无创、可实时检测的特点。在2015 年,液态活检被权威科技媒体《麻省理工评论》评为十大科技突破,有力证明了液态活检技术具有强大的发展潜力和前景。随着液态活检的检测技术越来越丰富,有望在临床诊断领域实现革命性突破。本课程将针对液态活检的发展现状、技术原理、和应用前景,并集中阐述新兴液态活检研究对象:循环肿瘤DNA(ctDNA)与外泌体(exosome),给大家呈现全面的液态活检综合知识。

课程提纲:
(1)生物MEMS技术概述
(2)液态活检的背景与现状
(3)基于微流控技术的液态活检技术
(4)基于滤膜技术的液态活检技术
(5)新兴液态活检对象:循环肿瘤DNA(ctDNA)与外泌体(exosome)
(6)液态活检的应用前景展望
(7)液态活检厂商与典型产品

课程二:基于微流控技术的即时检测(POCT)

讲师:杭州霆科生物科技有限公司 总经理 叶嘉明

授课内容:

基于微流控技术的即时检测(POCT)通过小型化检测设备,在采样现场或附近即刻进行分析,快速得到检验结果。这些检测设备采用微流控芯片和相关试剂,以检验和测量特定的生物标志物。Yole预测基于微流控技术的检测市场将以23%的复合年增长率从2017年的40亿美元增长至2023年的132亿美元。这一快速增长势头吸引了众多公司和投资机构的兴趣。本课程将从微流控核心技术出发,阐述POCT应用的微流控芯片在产业化方面的问题及解决方案,并详细讲解微流控技术在典型POCT领域的应用,包括食品安全、农药残留等,最后展望POCT与大数据的结合。

课程提纲:
(1)微流控芯片技术特征与战略意义
(2)微流体驱动与控制技术
(3)微流控芯片检测技术
(4)微流控芯片在食品安全领域的应用
(5)微流控芯片在农药残留快速检测领域的应用
(6)基于微流控技术的POCT代表性产品
(7)国内外微流控芯片研究及产业化现状
(8)微流控芯片产业化的关键要素
(9)基于微流控POCT的健康大数据平台构建

课程三:基于微流控技术的单细胞分析

讲师:中国科学院微电子研究所 健康电子研发中心主任 黄成军

授课内容:

单细胞分析是对细胞内转录、翻译、调控等内部信号在单个细胞条件下分子水平的测量,其目标是从单个细胞层面上分析以全面地理解细胞种群。该方法让研究人员从分子的角度揭开单细胞与组织、器官甚至生命体的行为之间的联系。对细胞的研究是一个复杂的工程,为了阐明细胞的生命过程,需要特殊的工具。自微流控技术面世以来,以其微型化、集成化、自动化和便携化等优势越来越多地应用在细胞分析领域,并将持续发挥重要作用。如何避免微流控技术在进行单细胞分析时所遇到的一系列问题,充分发挥其优势?本课程将全面介绍基于微流控技术的单细胞分析研究领域中所涉及的样品制备、检测与分析等内容,并展望微流控细胞分析技术在生物医学领域的发展趋势和应用。

课程提纲:
(1)微流控技术与单细胞分析概述
(2)基于微流控技术的单细胞样品制备(稀有细胞微流控分选、单细胞捕获与分析、微芯片式细胞培养)
(3)单细胞的微流控检测(基于亲和反应、基于细胞物理特性)与分析技术
(4)微流控细胞分析技术在生物医学(肿瘤早期检测、其他领域)中的应用

课程四:基于微流控技术的分子诊断

讲师:博奥生物工程转化研究院 执行副院长 王磊

授课内容:

微流控芯片自上世纪90年代初诞生之际,就与核酸检测结下了不解之缘。进入21世纪后,随着临床诊断领域对核酸检测需求的兴起,病原、遗传、肿瘤,PCR、微阵列、测序,模块化、全集成、POCT,各种新需求、新思想、新技术不断升级以适应市场需求。在此背景下,国外知名厂商,或自研,或收购,纷纷推出基于微流控技术的分子诊断产品。临床需求的多维度,价值取舍的多元化,叠加多样化的技术实现路径,造就了产品的差异化。国际国内10大顶尖作品,代表了不同的技术流派以及对临床需求和市场脉搏的不同认知,试问谁才是天下英雄?在纷繁多样的临床需求背后,有没有一个主流性的方向?对国内厂商来说,或创新,或追随,如何才能突破关键技术,打磨出自己的产品,并在激烈的市场竞争中胜出?本课程将为大家详细讲解“百舸争流”的微流控分子诊断产业链,以及中国的微流控分子诊断产品又将如何“乘风破浪”。

课程提纲:
(1)铁血丹心—微流控技术与分子诊断的结缘简史
(2)东邪西毒—微流控芯片与分子诊断的关键技术
(3)华山论剑—微流控分子诊断领域代表性厂商和产品
(4)天涯明月—如何做出真正好用的微流控分子诊断产品

课程五:微流控芯片材料与制造

讲师:北京大学 教授 陈兢

授课内容:

微流控应用是生物MEMS和传感器市场增长的主要驱动力,其核心器件为微流控芯片。与普通MEMS器件不同,微流控芯片制造材料除了硅,还有聚合物、玻璃、陶瓷、纸和金属等,选择合适的材料对于制造工艺选择和微流控芯片的成功应用非常重要。如何才能提高微流控制造工艺和产品功能两方面的成熟度?本课程将结合实际产品研发过程中所遇到的常见问题,全面剖析不同基底微流控芯片的制造工艺。

课程提纲:
(1)微流控芯片材料与制造工艺概述
(2)硅基微流控芯片制造工艺(光刻/刻蚀/键合/释放)
(3)聚合物微流控芯片制造工艺(SU8/PDMS/热压印/注塑)
(4)玻璃基物微流控芯片制造工艺
(5)其它材料微流控芯片制造工艺
(6)微流控产业链介绍
(7)微流控产品研发过程中的常见问题与对策

(二)实践教学

课程六:微流控芯片制造技术实战

讲师:苏州含光微纳科技有限公司 技术负责人

地点:苏州含光微纳科技有限公司净化实验室

授课内容:

在含光微纳的净化实验室内,我们将针对PDMS芯片制作方法及微流控系统的搭建进行培训。您将亲手完成PDMS微流控液滴发生芯片的翻模制作,并进行功能测试,制作完成的微流控芯片可带回家纪念。在此环节我们将向您介绍:不同尺寸模具基材的选择;模具及芯片质检流程;特种工艺芯片示例介绍;不同泵驱动差异性讲解;高速摄像系统演示等,为您进行微流控实验研究提供全面的微流控实操环节体验。

课程提纲:
(1)PDMS微流控芯片制作
(2)微流控芯片及实验系统搭建
(3)PDMS液滴发生器测试
(4)典型微流控芯片功能演示

六、师资介绍

王玮,博士,北京大学教授。1999年于清华大学航天航空学院获博士学位,师从过增元院士;之后加入北京大学信息科学技术学院和微米/纳米加工技术国家级重点实验室,现任微米/纳米加工技术国家级重点实验室常务副主任;北京大学微纳电子学院研究院副院长;北京大学集成微纳系统(MEMS)研究所所长。主要开展集成微系统与热管理、聚合物微纳加工方法、临床微纳系统相关研究,发表SCI检索期刊论文50余篇,领域顶级国际会议50余篇,授权、申请发明专利及软件著作权20余项,包括美国专利1项、PCT专利1项。担任微机电系统领域顶级国际会议IEEE MEMS 2015、2016、Transducers 2019的执行技术委员会委员,微纳流体前沿国际会议 2015共同主席;担任多个应用中心、重点实验室学术委员会主任或委员。作为负责人承担探索转化应用项目(射频转接板,1050万元)、预研项目(IPD、TGV等)、自然基金等多项国家级项目,并作为骨干研究人员参与了自然基金集成项目、973等重大项目。

叶嘉明,理学博士;浙江清华长三角研究院特聘研究员、微流控芯片课题组长;国家食品安全风险评估中心应用技术合作中心项目负责人;杭州霆科生物科技有限公司创始人、董事长兼总经理。2008年毕业于厦门大学化学系,师从田昭武院士;2008~2010年,在中科院大连化学物理研究所从事博士后研究,师从林炳承教授;2010~2013年,在北京生物芯片国家工程中心(博奥生物)担任高级研究科学家、项目经理。2013年9月至今,主要开展微流控芯片在食品安全快速检测与医疗体外诊断领域的应用研究和产业化工作,具有丰富的芯片及相关仪器开发经验。近五年承担及参与国家、省市级科研基金项目6项;发表SCI、EI论文20多篇,申请发明专利80余项;曾获得中科院优秀博士后、浙江清华长三角研究院先进工作者、萧山区十佳优秀科技工作者、赣州市科技创新智库专家、上海理工大学及中国计量大学研究生联合培养导师、同济大学浙江学院创业导师等多项荣誉。

黄成军,博士,现任中国科学院微电子研究所研究员、博士导师,健康电子研发中心主任;中国科学院大学未来技术学院岗位教授、生物芯片教研室主任。2006年于华中科技大学光电学院获博士学位,2007~2013年在比利时欧洲微电子研究院(IMEC)任高级研究员,2014年由中科院微电子所引进回国工作至今,2015年入选中科院“百人计划”。黄成军博士长期从事微纳生物传感器、Bio-MEMS技术、移动医疗与健康电子方面研究。近年来发表学术论文80余篇,国际、国内发明专利20余项。目前主持或参与了国家自然科学基金、863计划项目、中科院项目及企业横向等多项科研项目,现为国家重点研发计划主动健康专项项目负责人。作为首席讲师,在中国科学院大学开设了《生物芯片技术》、《生医医学电子电路、器件及系统前沿》等研究生课程。

王磊,博士,教授级高级工程师,现任博奥生物集团有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心工程转化研究院执行副院长。1998年本科毕业于山东大学物理系,2009年博士毕业于清华大学医学院。2009年进入博奥生物工作至今,期间主要从事以微流控芯片为核心的医疗诊断新技术、装备及相关试剂盒研发。相关产品已取得医疗器械证书4项、北京市新技术新产品(服务)证书3项。先后参与多个国家级与省市级科技项目,取得国内外授权专利17项,获中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖1项、北京市科学技术奖二等奖1项。所发明的一种可对多种呼吸道病原菌进行快速检测的微流控芯片获2016年中国专利优秀奖,并通过国家食药监总局“创新医疗器械”特别审批,产品在全国百余家知名大型医院推广应用,取得了良好的社会效益,项目成果入选2016年“中国医药生物技术十大进展”。

陈兢,博士,北京大学教授,博士生导师。2002年获清华大学工学微电子学与固体电子学博士学位,2002~2004年在美国密歇根大学安娜堡分校继续从事博士后研究。2004年进入北京大学工作,任微纳电子学系副教授、教授,中国微米纳米技术学会(CSMNT)副秘书长,拥有20年MEMS研发经验。发表学术论文100余篇,拥有授权发明专利20余项。2014年11月创办苏州含光微纳科技有限公司,获评2015年苏州工业园区科技领军人才及2015年苏州市姑苏创新创业领军人才。公司主要从事微流控与生物芯片的原型制造和量产代加工服务,具备完整的前后道工艺综合研发能力,已建成万级净化车间并实现微注塑量产,产品销售到国内外数十家客户。

会议时间2019-04-26至2019-04-28
会议地点江苏苏州
主办单位无锡麦姆斯咨询有限公司
联系人吴越
电话15190305084
Emailwuyue@memsconsulting.com
官方网址http://www.mems.me/mems/conference_201903/7803.html

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