01.18 江蘇80後教授：發明"摺紙芯片"，被美國博物館永久珍藏，成果填補國內空白

2013年，年輕的劉宏博士載著累累碩果與報國之志"瀟灑"歸來，他勵精圖治，積極作為。溫文爾雅做教育，嚴謹務實做科研，是劉宏教授給人留下的印象。課堂上，他循循善誘，一絲不苟，讓學生如沐春風；實驗室裡，他以身作則，帶領著實驗室邁上一個又一個臺階。從科研新秀到領學一方，劉宏教授始終堅守初心，在'健康中國'建設中，書寫屬於自己的宏偉藍圖。"這是

東南大學生物科學與工程學院黨委書記洪宗訓對劉宏的評價。

劉宏，男，1983年生。國家青年特聘專家，現為東南大學生物科學與醫學工程學院教授、博士生導師，東南大學生物電子學國家重點實驗室副主任，東南大學青年首席教授，先後入選國家、省部級人才計劃。擔任中國電子學會生物醫學電子學分會副秘書長、中國電子學會理事會標準化工作委員會委員。在JACS、Anal.Chem.、ACSNano等期刊上以第一或通訊作者發表論文30餘篇。申請專利20多項，授權10項。

"摺紙芯片"：里程碑式的發明

劉宏在國內相繼取得學士、碩士學位，師從鞠熀先教授。2009年碩士畢業後，劉宏獲全額獎學金資助奔赴美國得克薩斯大學奧斯汀分校攻讀博士學位。當時，學校化學系主任Crooks教授課題組主攻微流控芯片，即通過微加工的方法將多種複雜的功能單元集成在很小的芯片上，在醫學診斷方面有著廣闊的應用前景。然而當時的微流控芯片製作技術成本很高，以至於根本無法"走出"實驗室。如果解決了成本問題，微流控將真正變得"有用"，劉宏深切地感受到這是一個值得用心去研究的方向。

找準了方向，劉宏便埋頭查閱資料，頭腦風暴，腦海中不停有新想法閃現。突然有一天，他從辦公桌上抬起頭來，帶著一個新想法，直接走進實驗室開始實驗。很快，實驗便有了初步結果，劉宏將其彙報給Crooks教授，並堅定地說："只要有一臺打印機，芯片就能嘩嘩地被打印出來。"教授聽完後異常興奮，大力支持他繼續往下做。紙芯片的實驗效果很快得到了驗證，劉宏又聯想到了中國的摺紙，摺紙藝術和西方科技又會碰撞出怎樣的火花呢？

2011年10月，劉宏以第一作者身份在JACS（美國化學會志）發表了一篇科研論文，提出了"摺紙芯片"概念，發明出了3-D紙微流控芯片，不僅簡單巧妙地解決了微流控芯片的成本問題，還通過"摺紙"實現了諸多複雜的功能，一石激起千層浪。從此，基於摺紙分析芯片的分析診斷產品被生產製造，廣泛應用於科研和臨床應用領域，成了真正的"便宜又好用"的科研成果。截至目前，全球有超過200家科研機構正在從事紙微流控芯片的相關研究。而作為微流控領域一個里程碑式的發明，劉宏發明的摺紙分析芯片被美國NIH的歷史博物館永久收藏，被美國化學會週刊C&EnNews多次報道。

回國任教：填補國內空白

2013年，劉宏結束博士後工作回國，任職於東南大學生物科學與醫學工程學院，實現了從理科到工科的跨越。他瞄準了生物醫學工程這一交叉學科，以及"用工程技術解決醫學問題"的醫工結合平臺，讓科研真正走出實驗室、走上臨床、走進人們生活中去。

2015年，"健康中國"上升為國家戰略，POCT產業得到快速發展。用於臨床前或床旁便捷檢查的POCT產品，能讓人們快速獲取檢測結果，方便醫生和病人，減少病人確診的時間。然而一直以來，POCT領域都存在"卡脖子"問題，主要集中在材料和器件兩方面。劉宏迎難而上，以臨床醫生和患者實際需求為導向，針對POCT所需材料和核心器件，開展深入的基礎研究和產業成果轉化工作。

瞭解到一種廣泛應用的硝酸纖維素膜層析試紙材料大多依賴進口，國內缺乏相應的材料製備的核心技術和工藝，一度處於"被壟斷"狀態。劉宏便申請了國家重大儀器項目，指導團隊研發出一種具有可控有序微納結構的硝酸纖維素膜，併成功應用於高效免疫層析及核酸定量檢測，填補了國內有序結構類紙材料的空白。

針對中國患者中1/3的人處於糖尿病早期，且50%得不到及時診斷這一國情，劉宏指導課題組學生研發出了一種"無創測血糖"的可穿戴傳感器，不需要繁瑣的抽血化驗，通過檢測汗液、唾液裡面的葡萄糖含量，可間接得出血糖含量，無創、普適且準確性高。如今，該可穿戴傳感器還與便攜的移動終端連接，人們通過移動設備便能掌握自己的血糖信息，這些信息也可作為醫生診療的指標，為智慧醫療和移動醫療"添磚加瓦"。