营地地点：北京海淀凯文学校
开始日期: 2024-01-12
课时安排: 2周专业预修与在线科研+10天面授科研+5周在线论文指导
适合人群
适合年级 (Grade): 高中生/大学生
适合专业 (Major): 化学、应用化学、化学分析、仪器分析、传感器分析等专业，或希望修读相关专业的学生;学生需要具备化学、物理基础
导师介绍
Joshua
帝国理工学院 Imperial College London (IC)终身正教授
Joshua教授自2006年起就职于帝国理工学院(Imperial College London)，现任化学系生物传感与分析科学终身正教授。2003年Edel教授在伦敦帝国理工学院获得博士学位，研究方向为微流控系统单分子检测;随后在康奈尔大学(Cornell University)应用与物理学院进行纳米生物技术的博士后研究，同时担任东京理工学院客座教授。2005年在哈佛大学罗兰研究所(Rowland Institute at Harvard University)获得单分子生物物理学研究奖学金。 Joshua教授是英国皇家化学学会成员、欧洲研究理事会(ERC)巩固者奖获得者(奖励杰出独立科研人员)、欧洲研究理事会(ERC)启动基金获得者(奖励职业生涯早期杰出学者)。Joshua导师现已发表百余篇学术论文，受邀参加近百次学术演讲。他所创立的科研组“Edel group”，研究领域涵盖化学、化学生物学、物理学和医学，致力于研究和开发灵敏度高、轻量化的新型传感器。
他所带领的研究组近期的研究专注于以下领域：
电学和光学方法生物单分子筛选
癌症和神经退行性病变的早期检测
单细胞筛选
纳米孔技术DNA测序
电变等离子体电子学
微流控芯片(动脉芯片)
Prof. Joshua received his Ph.D. on the development of single-molecule detection within microfluidic systems at Imperial College London in 2003. He then performed postdoctoral research in nanobiotechnology at Cornell University within the School of Applied and Engineering Physics. In July 2006 he joined Imperial College London within the Department of Chemistry and Institute of Biomedical Engineering as a lecturer. Joshua is currently a Professor in the Department of Chemistry and 2011 he was awarded a prestigious ERC Starting Grant on “Nanoporous Membranes for High Throughput Rare Event Bioanalysis” and in 2016 he was awarded an ERC Consolidator Grant related to the development of selective single-molecule biosensors.
Current research activities taking place in the group include:
Single molecule biological screening using electrical and optical methods
Early stage diagnostics including cancer and neurodegenerative disorders
Single cell screening
Development of novel DNA sequencing and nanopore platforms
Electrovariable plasmonics
Microfluidics including artery on a chip
任职学校
帝国理工学院(Imperial College London)位于英国伦敦，是一所主攻理学、工学、医学和商学的世界顶尖公立研究型大学。帝国理工学院是世界最具创新力大学之一，与剑桥大学、牛津大学、伦敦大学学院、伦敦政治经济学院并成为“G5超级精英大学”，在2019年QS世界大学排名位列第8，英国第3。化学工程在世界范围内享有盛誉。
项目背景
随着全球经济发展我们的生活水平迅速提高，但慢性疾病、亚健康、食品安全、环境卫生等问题也逐渐成为社会的痛点。为此，中共中央国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》，推动了大健康产业的发展;早期疾病筛查可以防患于未然，但遗憾的是传统实验室法无法满足更精确的临床检测需求，以此为前提，生物传感技术作为精密检测分析法应运而生，为人类探究生命、定量分析和功能分析提供了一条新思路。
生物传感(光电传感)以分析化学为基点，吸纳包含了众多学科与顶尖技术，如：纳米材料科技、微电子技术、精密仪器、仿生学、实时通讯、检测技术网络化、云端计算等，旨在发展定量分析和功能分析新方法。生物传感具有灵敏、快速、准确、便捷等特性，在生命科学研究中举足轻重，尤其对疾病诊断与居家监护、生物过程控制、农业与食品安全、环境监测与污染控制等科学等领域展现出广阔的应用前景。
本项目将围绕生物传感技术和精密分析的应用这一国际前沿课题展开探究。
项目介绍
项目内容将介绍现代分析化学中的仪器分析，并以微流控传感分析、紫外吸收可见光谱、荧光探针传感器为例，介绍化合物及分子的定量精密检测技术。除此之外还包括单分子检测技术、荧光光谱应用、非标记检测技术等。 学生将通过项目了解多种现代分析仪器的类型和运作机制，掌握仪器分析的原理、方法和应用领域。另外，教授为学生们将带来帝国理工学院王牌实验项目。在项目结束时提交项目报告，进行成果展示。
The content of the project is to introduce instrument analysis in modern analytical chemistry and to introduce the quantitative and precise detection technology of compounds and molecules by taking ultraviolet absorption visible spectrum and fluorescent probe sensors as an example. In addition, it also includes single molecule detection technology, fluorescence spectrum application, unlabeled detection technology, and so on. Through the project, students will understand the types and operation mechanisms of a variety of modern analytical instruments, master the principles, methods, and application fields of instrument analysis, and submit a project report at the end of the project to demonstrate the results.
项目大纲
仪器分析与生物传感器概论：光电传感基本工作原理、微流控芯片、发展史及技术革新驱动力;传感器的类型及应用范围 Introduction to biosensing. History of biosensors, motivation for improving sensor technology in medicine, typical operating principles, challenges, and microfluidic sensors; discuss the different types of biosensors
紫外可见吸收光(UV-Vis)分析法 UV-Vis Spectroscopy
荧光探针传感器(Fluorescent probes)：荧光探针及传感器在生物医学领域的应用. Applications of fluorescence spectroscopy. Fluorescent probes and sensors for biomedical applications.
非标记检测技术(Llabel Free Detection)： Label-free detection strategies.
酶联免疫抗原检测法(ELISA)原理及应用
微流控传感器及微流控芯片分析 Analysis of microfluidic sensors
微流控传感芯片材料 Microfluidic sensing chip materials
项目回顾与成果展示Program Review and Presentation
论文辅导 Project Deliverables Tutoring
项目收获
2周专业预修与在线科研+10天面授科研+5周在线论文指导
项目报告
优秀学员获主导师Reference Letter
EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导(共同一作或独立一作可选)
结业证书
成绩单
