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导师介绍

方群

教授|博士生导师

化学系微分析系统研究所所长

电话

0571-88206771

邮箱

fangqun@zju.edu.cn

地址

浙江大学紫金港校区化学实验大楼101、104

个人简介

        浙江大学求是特聘教授,博士生导师,化学系微分析系统研究所所长。1998年开始从事微流控芯片分析的研究工作。目前研究方向包括微流控液滴分析,微流控毛细管电泳、液相色谱和质谱分析,微型化分析系统研制,以及微流控系统在单细胞分析、微量生化分析、药物筛选和现场分析中的应用。发表研究论文120余篇。在微流控分析领域申请国家发明专利36项,其中23项获得授权。曾主持承担国家基金委重大项目课题、国家基金重点项目、科学仪器研制专项和面上项目,以及和国家科技部973项目课题和863计划课题等科研项目。201020122018年三次获得国家基金委科学仪器研制专项项目资助。2015年,获中国化学会分析化学基础研究梁树权奖。2016年获颁国务院政府特殊津贴。

        主要研究成果包括在国际上首先提出序控液滴阵列(Sequential Operation Droplet Array, SODA的微流控液滴操纵新方法,能自动地完成对超微量(pL-nL)液体的多步复杂操控,与现有液滴操控方法相比,具有突出的可控性、灵活性和通用性。以此为核心,研制了一系列具有自主知识产权的自动化分析和筛选系统,成功将其应用拓展至单细胞分析和单分子分析、基于酶和细胞的高通量药物筛选、蛋白质结晶条件筛选,以及与高速毛细管电泳、色谱、质谱的联用和现场分析等领域。上述系统在试样/试剂消耗(较常规方法降低100-100,000倍)、系统通用性、操作灵活性以及可进行复杂操控的能力等重要性能上已具备一定的国际领先优势。目前,研究组围绕SODA技术的研究工作已连续发表近30余篇系列论文,正在当前的国际微流控研究中形成一个具有中国特色的微流控技术研究新领域。相关成果对解决微流控分析系统通用化、实用化和普及化中的难点问题具有关键作用,将为化学、生物、医学、药学等领域的高通量分析筛选提供重要的平台,在生命分析化学、高通量筛选、生物医学研究等领域获得广泛的应用。

        在肿瘤细胞研究方面,发展了多体积微流控数字PCR分析平台(Anal. Chem., 2017, 89, 822),定量检测了两种乳腺癌细胞(SK-BR-3细胞和MCF-7细胞)中肿瘤相关HER2基因的表达水平。提出了一种基于侧壁悬挂液滴的微流控细胞3D培养新模式(Anal. Chem. 2017, 89, 10153),实现了HepG2Bel-7402两种肝癌细胞的3D培养,并用于抗癌药物筛选。发展了微流控液滴链技术,进行了多种模式的细胞迁移实验,包括精确细胞迁移测定、竞争性细胞迁移测定、仿生趋化测定、多类型细胞共迁移测定等。其中,采用花型液滴链系统,完成了乳腺癌(MDA-MB-231)细胞向心、肝、肠、肺和肾细胞(HEH-2LO2FHs 74 IntBEAS-2BHEK 293细胞)液滴的迁移实验,以揭示其在体内转移时的倾向性。上述工作实现了多种细胞的共培养和相互作用,为开展器官芯片研究提供了新的途径。相关论文发表于Lab Chip, 2016, 16, 4658,并被选为该期的封面文章。

        目前担任中国化学会分析化学学科委员会委员、中国化学会色谱专业委员会委员、中国微米纳米技术学会理事、中国机械工程学会生物制造工程分会委员、组织器官芯片专业委员会副主任委员。担任国际分析化学期刊 “Talanta”副主编,“Analytica Chimica Acta”“Analyst”“Lab on a Chip”编委。20153月入选英国皇家化学会会士(Fellow of the Royal Society of Chemistry, FRSC)。还担任国内分析化学期刊分析化学色谱分析科学学报化学传感器光谱学与光谱分析的编委。

        担任2012年全国微-纳尺度生物分离分析学术会议和第七届全国微全分析系统学术会议组委会主席;2013年第八届全国微全分析系统学术会议、第三届全国微-纳尺度生物分离分析学术会议暨第五届国际微化学与微系统学术会议(International Symposium on Microchemistry and Microsystems, ISMM)共同会议主席;2015年第19届国际微全分析系统会议(19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2015)共同会议副主席;2016年首届液滴微流控学国际学术研讨会(Lab on a Chip Symposium: Droplet-based Microfluidics)主席。目前担任国际微化学与微系统学术会议(International Symposium on Microchemistry and Microsystems, ISMM)指导委员会(Steering committee)主席。还将担任将于2022年在中国召开的第25届国际微全分析系统会议(25th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2021)会议主席。

   

学习及工作简历

1989年毕业于辽宁大学化学系分析化学专业,获理学学士学位。

1992年毕业于沈阳药科大学,获药物分析学硕士学位。

1992-1994年在沈阳药科大学基础部分析化学教研室工作,任助教。

1998年毕业于沈阳药科大学,获药物分析学博士学位。

1998-1999年在香港浸会大学化学系任博士后研究助理。

1999, 12被引进到浙江大学化学系微分析系统研究所工作,职称副教授,2003年晋升为教授,2004年评为博士生导师,2012年被聘为求是特聘教授,2006年起担任浙江大学化学系微分析系统研究所所长。

 

近期代表性论文

1.J-W. Wang, J. Gao, H.-F. Wang, Q-H. Jin, B. Rao, W. Deng, Y. Cao, M. Lei, S. Ye*, Q. Fang*, Miniaturization of the whole process of protein crystallographic analysis by a microfluidic droplet robot: from nanoliter-scale purified proteins to diffraction-quality crystals, Anal. Chem., 2019, 91, 10132-10140.

2.Y. Wei, Y. Zhu*, Q. Fang*, Nanoliter quantitative high-throughput screening with large-scale tunable gradients based on a microfluidic droplet robot under unilateral dispersion mode, Anal. Chem., 2019, 91, 4995-5003.

3.X-L. Guo, Y. Wei, Q. Lou, Y. Zhu, Q. Fang*, Manipulating femtoliter to picoliter droplets by pins for single cell analysis and quantitative biological assay, Anal. Chem., 2018, 90, 5810-5817.

4.  Z-Y. Li, M. Huang, X-K. Wang, Y. Zhu, J-S. Li, C. C. L. Wong*, Q. Fang*, Nanoliter-scale oil-air-droplet chip-based single cell proteomic analysis, Anal. Chem., 2018, 90, 5430-5438.

5.J-Z. Pan, P. Fang, X-X. Fang, T-T. Hu, J. Fang, Q. Fang*, A low-cost palmtop high-speed capillary electrophoresis bioanalyzer with laser induced fluorescence detection. Sci. Rep., 2018, 8, 1791.

6.S-P. Zhao, Y. Ma, Q. Lou, H. Zhu, B. Yang, Q. Fang*, Three-dimensional cell culture and drug testing in a microfluidic sidewall-attached droplet array, Anal. Chem., 2017, 89, 10153-10157.

7.W-W. Liu, Y. Zhu, Y-M. Feng, J. Fang, Q. Fang*, Droplet-based multivolume digital polymerase chain reaction by a surface-assisted multifactor fluid segmentation approach, Anal. Chem., 2017, 89, 822-829.

8.Y. Ma, J-Z. Pan, S-P. Zhao, Q. Lou, Y. Zhu, Q. Fang*, Microdroplet chain array for cell migration assays, Lab Chip, 2016, 16, 4658-4665.

9. Q. Li, Y. Zhu, N-Q. Zhang, Q. Fang*, Automatic combination of microfluidic nanoliter-scale droplet array with high-speed capillary electrophoresis. Sci. Rep., 2016, 6, 26654.

10.Y. Zhu, Y-X. Zhang, W-W. Liu, Y. Ma, Q. Fang*, B. Yao*, Printing 2-dimentional droplet array for single-cell reverse transcription quantitative PCR assay with a microfluidic robot. Sci. Rep., 2015, 5, 9551.

11.D-Q. Jin, Y. Zhu, Q. Fang*, Swan probe: a nanoliter-scale and high-throughput sampling interface for coupling electrospray ionization mass spectrometry with microfluidic droplet array and multiwell plate, Anal. Chem. 2014, 86, 10796-10803.

12.Y. Zhu, Y-X. Zhang, L-F. Cai, Q. Fang*, Sequential operation droplet array: an automated microfluidic platform for picoliter-scale liquid handling, analysis, and screening, Anal. Chem. 2013, 85, 6723-6731.

13.G-S. Du, J-Z. Pan, S-P. Zhao, Y. Zhu, J. M. J. den Toonder, Q. Fang*, Cell-based drug combination screening with a microfluidic droplet array system, Anal. Chem. 2013, 85, 6740-6747.

14.Y. Su, Y. Zhu, Q. Fang*, A multifunctional microfluidic droplet-array chip for analysis by electrospray ionization mass spectrometry, Lab Chip, 2013, 13, 1876-1882.

15.L-F. Cai, Y. Zhu, G-S. Du, Q. Fang*, Droplet-based microfluidic flow injection system with large-scale concentration gradient by a single nanoliter-scale injection for enzyme inhibition assay, Anal. Chem., 2012, 84, 446-452.

16.S-Q. Gu, Y-X. Zhang, Y. Zhu, W-B. Du, B. Yao, Q. Fang*, Multifunctional picoliter droplet manipulation platform and its application in single cell analysis, Anal. Chem., 2011, 83, 7570-7576.

17.Y-X. Zhang, Y. Zhu, B. Yao*, Q. Fang*, Nanolitre droplet array for real time reverse transcription polymerase chain reaction, Lab Chip, 2011, 11, 1545-1549.

18.W-B. Du, M. Sun, S-Q. Gu, Y. Zhu, Q. Fang*, Automated microfluidic screening assay platform based on DropLab, Anal. Chem., 2010, 82, 9941-9947.

19.Y. Zhu, Q. Fang*, Integrated droplet analysis system with electrospray ionization-mass spectrometry using a hydrophilic tongue-based droplet extraction interface, Anal. Chem., 2010, 82, 8361-8366.

20.M. Sun, Q. Fang*, High-throughput sample introduction for droplet-based screening with an on-chip integrated sampling probe and slotted-vial array, Lab Chip, 2010, 10, 2864-2868.

21.J-Z. Pan, B. Yao, Q. Fang*, Hand-held photometer based on liquid-core waveguide absorption detection for nanoliter-scale samples, Anal. Chem., 2010, 82, 3394-3398.

22.T. Zhang, Q. Fang*, W-B. Du, J-L. Fu, Microfluidic picoliter-scale translational spontaneous sample introduction for high-speed capillary electrophoresis, Anal. Chem., 2009, 81, 3693-3698.





研究方向

微流控液滴分析,微流控质谱、液相色谱和和毛细管电泳分析

  • 微型化分析仪器研制

  • 上述系统和仪器在单细胞分析、高通量筛选、生物分析、临床检验及现场分析中的应用