“基於結構調控和光電效能的紙晶片微流控基礎研究與感測機制”專案獲2016年度山東省自然科學獎一等獎。

疾病診斷、食品安全和環境汙染直接影響人民的身體健康，三大問題解決的根本在於基層源頭的控制。因此，快速準確的現場即時檢測方法已成為國家和社會發展的重大需求。

紙基微流控是分析檢測領域出現的一種新方法，因其可低成本廣泛應用的突出特點，成為最具潛力的普及化的即時分析方法之一。但要在一張紙上完成快速檢測，還有許多問題需要解決，如紙的組成、結構調控機理不清楚，只能定性不能定量；缺乏紙微流控理論，高靈敏方法無法引入；受物理處理技術單一和侷限性，不能完成多功能紙晶片全分析系統的建立。

濟南大學於京華教授科研團隊圍繞上述亟待發展與解決的問題，成功解決紙上覆雜體系化學反應，在國際上率先實現在紙上由定性到定量分析的突破；解決紙上訊號的轉換問題，提出紙上高靈敏檢測方法的新思想；解決紙上的化學處理方法，發現紙纖維的結構形貌調控規律及奈米材料生長方法，建立多功能的紙晶片檢測系統，取得了多項原創性和開拓性研究成果。

主要提出四大創新點

提出三維高效能紙纖維金屬電極的設計與製作方法，突破紙晶片上高靈敏分析手段介入的關鍵難點，引領紙微流控晶片高靈敏檢測的發展；提出超級紙電容化學訊號可控放大的新原理，開拓了生物感測器超靈敏放大的新途徑。

利用時間與空間差異控制紙上覆雜的化學反應，提出了紙晶片多組分化學反應的調控技術，完成紙上由定性到定量分析的突破。在國際上率先實現微流控紙晶片上的定量檢測，闡明紙微孔的自驅動液體通道形成機制與可調控性。

在紙上利用化學生長法，依據紙纖維內部縱橫交錯的三維網狀結構及紙的多孔性相連製備大比表面積的紙基多孔奈米層，提出紙纖維載體的結構形貌調控規律與機制。攻克紙晶片一直以來採用物理改性，無法制作多功能區的關鍵技術難題，為多功能紙晶片的研發展示了很好的應用前景。

有效利用空間效應，提出多功能三維紙晶片的整合方法，設計製備集前處理、分離、富集、洗滌、檢測多功能於一體的多功能、高通量、可定址陣列3D紙晶片，建立高效檢測方法，易於實現微型化和自動化。發展了紙晶片的微流控基礎理論並推動了現場即時檢測技術的進步。

該科研團隊自2011年以來，在《自然—生物化學》《先進功能材料》《生物材料》等期刊上發表SCI收錄論文200餘篇（其中紙基材料的論文160餘篇），12篇論文在ESI全球排名Top0。1%，1篇論文在ESI全球排名Top0。01%，影響因子5以上的論文100餘篇，獲SCI他引4000餘次，H因子36。有14篇紙晶片的工作受邀作為影響因子5以上期刊的封面文章發表。研究成果多次以研究熱點和新聞形式分別被《晶片實驗室》、WILEY-VCH出版集團旗下《化學觀點》和美國化學會《化工快訊》等專題報道；省級鑑定研究成果達到國際領先水平。於京華教授入選2014年度英國皇家化學會期刊“高被引中國學者”榜單。

目前，該科研團隊圍繞紙晶片研究取得了一系列重要科研成果，推動了紙基微流控基礎理論的發展，同時推動了分析化學學科的發展，期待為我國疾病診斷、食品安全和環境汙染即時檢測作出重要貢獻。