癌症诊断和高效能源传输中的纳米磁性材料和器件

  • 国科大
  • 日期:2010-05-21
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王善祥(美国斯坦福大学材料系与电机系)
简介:王善祥教授,1986 年毕业于中国科技大学物理系,同年通过CUSPEA留美。1993年从卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)获电机系博士学位, 同年到斯坦福大学材料系和电机系任助理教授。于2001年晋升副教授并同时被聘为该校终身教授, 并于2006年晋升正教授。国际电气电子工程师协会院士(IEEE fellow, 2009)和磁学学会杰出演讲人(IEEE Magnetics Society Distinguished Lecturer, 2001)。曾获斯坦福大学1994-1997年度Terman青年王善祥奖,美国科学院未来研究奖和其他奖项。现任斯坦福大学磁纳米技术中心主任。主要研究生物器件、磁纳米工程、磁材料、信息存储等。至2008年在国际主流刊物上已发表了155篇学术论文,有19项专利或专利申请和3本专著(章)。


内容摘要:纳米磁性材料和器件广泛应用于科学、技术和医学领域。此演讲触及两个从表面看上去差别很大的主题:癌症诊断和能源传输,以此来阐明磁性材料和器件的广泛重要性,以及未来光明的前景。从事癌症研究的生物学家以及临床肿瘤科医生需要很快地、定量地查明多重形式下数量很大的癌症标记物是否存在。这能让医师实时地确定相关化学疗法的效力。医师也需要进行癌症的早期检测,例如第一期的卵巢癌;这样的早期干预会使癌症存活率有大幅度的改善。为此,我们成功地开发和应用了磁性纳米生物芯片来检测多重(4-64重)蛋白质试验中的生物事件,生物芯片中运用了GMR自旋阀传感器阵列和磁性纳米颗粒标记(nanotags),检测速度很快(30min-2h)、灵敏度高(1×10-12克/毫升的量级)、选择性高、而且经济实用。这项技术经过发展,还可用于复杂疾病的生物标记的深度多重检测,在与手提设备中的微流体和CMOS器件进行集成时也经得起考验。我们的研究结果证明,磁性纳米蛋白质芯片已经成为癌症、心血管病、传染病、离子辐照以及其他复杂疾病的生物医学诊断的多重分子试验中的一个现实选择。