矢志核酸檢測(cè) 守護(hù)健康屏障

2019年年末，一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情暴發(fā)，短短幾個(gè)月就席卷全球，引發(fā)了一場(chǎng)百年不遇的重大公共衛(wèi)生危機(jī)。面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，大批量開(kāi)展核酸檢測(cè)迫在眉睫。數(shù)字聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）作為新一代絕對(duì)定量核酸檢測(cè)技術(shù)，具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，在核酸檢測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。但現(xiàn)有的儀器大多依賴進(jìn)口、價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜且污染風(fēng)險(xiǎn)較高，難以大面積推廣應(yīng)用。

這讓張浩卿頓感使命在身，多年來(lái)，他在西安交通大學(xué)這片充滿智慧與創(chuàng)新的土地上，從事基于微流控芯片的數(shù)字化核酸快速檢測(cè)研究，也在疫情期間為研制低成本、操作簡(jiǎn)單的數(shù)字PCR快速檢測(cè)新方法做出巨大努力，為我國(guó)的生物醫(yī)學(xué)研究和疫情防控貢獻(xiàn)著重要力量。

熱愛(ài)與堅(jiān)持

多年如一日，張浩卿在不同賽道上挑戰(zhàn)著自己的極限，不變的是他對(duì)科研事業(yè)的熱愛(ài)與堅(jiān)持。他的教育背景豐富且扎實(shí)，本科時(shí)期就讀于西安理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，在半導(dǎo)體材料方向上掌握了扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。隨后他繼續(xù)在西安理工大學(xué)攻讀微電子學(xué)與固體電子學(xué)碩士學(xué)位。

畢業(yè)后，張浩卿重新審視過(guò)去幾年的學(xué)術(shù)生涯，決定將研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用層面。同年他進(jìn)入西北工業(yè)大學(xué)微機(jī)電系統(tǒng)與納米技術(shù)專業(yè)深造，并在導(dǎo)師的引領(lǐng)下，進(jìn)入核酸檢測(cè)研究的大門。經(jīng)過(guò)6年的不懈努力，張浩卿于2021年獲得博士學(xué)位，這段學(xué)術(shù)旅程不僅為他打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，也培養(yǎng)了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和敏銳的創(chuàng)新思維。

在學(xué)術(shù)道路上，張浩卿一直保持著對(duì)科研的熱愛(ài)和執(zhí)著。他聚焦于微流控芯片的數(shù)字化核酸快速檢測(cè)新方法及儀器研究。除了病原體檢測(cè)外，核酸檢測(cè)還可用于癌癥早篩、基因診斷等，對(duì)于疾病的早期診斷、疫情防控及生物醫(yī)學(xué)研究都具有重要意義。懷揣內(nèi)心對(duì)科研的熱愛(ài)，2022年張浩卿來(lái)到西安交通大學(xué)任職，憑借深厚的專業(yè)知識(shí)和敏銳的科研洞察力，他在微流控芯片設(shè)計(jì)與加工、即時(shí)檢測(cè)技術(shù)及系統(tǒng)集成化方面打下了扎實(shí)的研究基礎(chǔ)，并在這一領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要成果。

重任與擔(dān)當(dāng)

核酸檢測(cè)的效果不僅取決于高質(zhì)量的試劑盒，還需要精準(zhǔn)、快速的核酸檢測(cè)儀器。早在攻讀博士期間，張浩卿就參與了手持式熒光定量PCR儀器的研發(fā)，還因此受邀參加科技部舉辦的“十三五”科技創(chuàng)新成就展。這個(gè)儀器在溫控和熒光信號(hào)采集方面表現(xiàn)突出，大大提高了其在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性和可靠性，也更便于攜帶和使用。

盡管2019年年末的那場(chǎng)疫情已是過(guò)去式，但對(duì)于未來(lái)新發(fā)、突發(fā)及常見(jiàn)的傳染病，仍需要做到防患于未然?！盁晒舛縋CR的靈敏度仍有很大的提升空間。”對(duì)此，張浩卿表示，數(shù)字PCR是他接下來(lái)的研究目標(biāo)。

2024年，張浩卿主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，針對(duì)數(shù)字PCR快速檢測(cè)方法展開(kāi)研究。作為一種高靈敏核酸檢測(cè)技術(shù)，數(shù)字PCR在技術(shù)層面一直面臨著擴(kuò)增時(shí)間長(zhǎng)（1～2小時(shí)）這一問(wèn)題，為此張浩卿創(chuàng)新提出在熱循環(huán)參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)控的前提下，進(jìn)行數(shù)字PCR快速檢測(cè)的新方法。他介紹，首先，利用快速熱循環(huán)系統(tǒng)和連續(xù)熒光信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)，建立數(shù)字PCR芯片單個(gè)微孔內(nèi)核酸擴(kuò)增的動(dòng)力學(xué)模型；其次，結(jié)合人工智能算法，他提出一種針對(duì)微孔型數(shù)字PCR芯片的熱循環(huán)參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)控方法，以少于15分鐘的時(shí)間實(shí)現(xiàn)核酸的快速擴(kuò)增，最終研發(fā)一種小型化數(shù)字PCR快速核酸檢測(cè)裝置，以更好地應(yīng)對(duì)疫情大規(guī)模暴發(fā)時(shí)快速核酸檢測(cè)的需求。

作為一名青年學(xué)者，張浩卿深知未來(lái)的研究之路還有很遠(yuǎn)，他會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打，將這份堅(jiān)定與執(zhí)著傳遞給更多的年輕學(xué)子，帶領(lǐng)他們一起開(kāi)啟核酸檢測(cè)新征程。