陈义教授：一种新型分离介质——光子晶体

　　2014年4月21日下午，第十届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会大会报告在威海召开。来自中国科学院化学研究所的陈义教授作为大会嘉宾，给我们带来了题为《一种新型分离介质——光子晶体》的报告。

中国科学院化学研究所 陈义教授

　　陈义教授分别就为何光子晶体，何为光子晶体，何人何时使用光子晶体用于分离，如何人工制备光子晶体和团队工作方面作了介绍。

　　为何光子晶体

　　色谱等分离方法正面临来自各种组学、药学、环境等复杂样品分析的严峻挑战。组织大规模分离是一种现行策略但并非很理想。色谱中的范迪姆特方程预示，有两种核心途径可提高色谱的分离效率：第一是缩小色谱填料粒径，毛细管电泳、微流控、超高压液相色谱因此出现；第二是提高分离介质排布的规整性，但未见确切实例，是故尚有很大的研究机会和发展空间。陈教授组从2004年起开始对其展开了研究，受晶体结构的启发，研究指向了光子晶体（Photonic crystals 或PCs）。

　　何为光子晶体

　　陈教授讲到PCs实际上是一类具有周期性结构的介电物质，在自然界中早就存在，如梦幻富丽的蛋白石，金光闪烁的金龟子，典雅高贵的珍珠，粗俗卑微的贝壳等等。

　　何人何时使用光子晶体用于分离

　　1996年，首先由哈佛大学的Whitesides通过微通道组装了PCs用于毛细管分离和微流控。

　　 如何人工制备光子晶体

　　有光刻法、拉制法、打孔法、逐层组装和蒸发自组装法，要点是均匀颗粒制备和不同腔道中颗粒的快速组装。

　　团队工作

　　陈教授团队展开了对光子晶体制备研究，发展了快速制备新方法，进而探讨了其分离性能，实现了DNA、蛋白质、氨基酸等生物分子的高效高速分离与鉴定，预示了PCs非常有前途。