本课题组的研究集中在基于微流控系统的生物检测、分析、材料合成几个方向：

1.微流控快速混合传质技术的应用

在微流控装置中，由于通道尺度小，微纳尺度下的液体流动的雷诺数往往很低，液体主要以层流方式流动，这就造成了微流控通道中的传质效率低的问题。我们利用微电动力湍流在微流控通道中实现了样本试剂的高速混合，大幅提高了液体样本的传质效率，进而对不同混合效率下的生化反应结果和效率进行了比较，结果表明高效混合确实能够有效提高生化反应的效率和灵敏度。  

2.微流控液体活检技术

小细胞外囊泡由于其体积小且密度接近体液，很难在复杂的生物样品中快速分离和检测，我们提出了交流介电泳技术用于分离和富集检测sEV，利用芯片对乳腺癌患者和健康志愿者临床血浆样本中sEV的标志物进行检测分析，并发现sEV生物标志物的联合评估具有极高的灵敏度、特异性和准确性，成功实现了乳腺癌生物标志物快速、灵敏、高效、直观的检测。

3.微流控纳米材料合成技术

以微流控装置合成纳米生物材料的方法，以其优异的可控性能，在近些年吸引了越来越多的注意和研究。然而同样由于微通道内单一的层流现象，限制了这类合成方法的可控性。我们基于快速混合传质技术在微流控芯片中对脂质体、MOFs等纳米生物材料的合成进行了研究，结果表明通过控制合成前体的混合效率，我们能够对和最终材料的粒径、形貌等特征进行可控的合成。