陳義教授：一種新型分離介質——光子晶體

　　2014年4月21日下午，第十屆全國生物醫藥色譜及相關技術學術交流會大會報告在威海召開。來自中國科學院化學研究所的陳義教授作為大會嘉賓，給我們帶來了題為《一種新型分離介質——光子晶體》的報告。

中國科學院化學研究所 陳義教授

　　陳義教授分別就為何光子晶體，何為光子晶體，何人何時使用光子晶體用于分離，如何人工制備光子晶體和團隊工作方面作了介紹。

　　為何光子晶體

　　色譜等分離方法正面臨來自各種組學、藥學、環境等復雜樣品分析的嚴峻挑戰。組織大規模分離是一種現行策略但并非很理想。色譜中的范迪姆特方程預示，有兩種核心途徑可提高色譜的分離效率：第一是縮小色譜填料粒徑，毛細管電泳、微流控、超高壓液相色譜因此出現；第二是提高分離介質排布的規整性，但未見確切實例，是故尚有很大的研究機會和發展空間。陳教授組從2004年起開始對其展開了研究，受晶體結構的啟發，研究指向了光子晶體（Photonic crystals 或PCs）。

　　何為光子晶體

　　陳教授講到PCs實際上是一類具有周期性結構的介電物質，在自然界中早就存在，如夢幻富麗的蛋白石，金光閃爍的金龜子，典雅高貴的珍珠，粗俗卑微的貝殼等等。

　　何人何時使用光子晶體用于分離

　　1996年，首先由哈佛大學的Whitesides通過微通道組裝了PCs用于毛細管分離和微流控。

　　 如何人工制備光子晶體

　　有光刻法、拉制法、打孔法、逐層組裝和蒸發自組裝法，要點是均勻顆粒制備和不同腔道中顆粒的快速組裝。

　　團隊工作

　　陳教授團隊展開了對光子晶體制備研究，發展了快速制備新方法，進而探討了其分離性能，實現了DNA、蛋白質、氨基酸等生物分子的高效高速分離與鑒定，預示了PCs非常有前途。