條形碼技術(shù)是隨著計算機與信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展產(chǎn)生發(fā)展起來的自動識別技術(shù)，將寬度不等的多個黑條和空白按照一定的編碼規(guī)則排列來表達一組信息，可以集編碼、印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身，在零售商業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。與其類似，二維碼是通過二維矩陣呈現(xiàn)數(shù)字信息，但具有更多的編碼容量。

▲ 在傳統(tǒng)試紙上打印二維碼可進行信息存儲和便攜式讀取，二維碼中包含諸如測試類型、批號和有效期等制造信息。

Lab Chip, 2017, 17, 1314–1322

借助條形碼技術(shù)的高編碼容量，在臨床檢測中可以標記多種生物標記物，同時改善靈敏度和特異性，革命性地實現(xiàn)多重生物分析和高通量檢測。該技術(shù)所具有的這些優(yōu)點激發(fā)了化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)界的研究人員探索條形碼輔助多重生物分析技術(shù)的新進展，期望可以滿足快速診斷和疾病治療方面日益迫切的需求。

▲ 一種條形碼紙基分析系統(tǒng)在 POCT 中的應(yīng)用，對牛奶中的八種藥物殘留物進行多重檢測。

Lab Chip, 2017, 17, 3874-3882

隨著分析化學(xué)和生物醫(yī)藥的發(fā)展，疾病診斷對于高通量、靈敏度和選擇性提出了更高的要求。價格可負擔的、快速、便攜、用戶友好的即時檢測（point-of-care testing，POCT）平臺已提議用于改善醫(yī)療，特別是在家庭護理、發(fā)展中國家和資源有限的部分地區(qū)。條形碼技術(shù)輔助生物分析的發(fā)展使其具備應(yīng)用于 POCT 中的潛力，但除了要求在產(chǎn)生條形碼的基礎(chǔ)上解決高通量檢測之外，還需要提供有效的編碼讀取方法。近年來，已有不少工作報道了利用便攜式設(shè)備，如光學(xué)儀器、智能手機和條形碼掃描儀來進行解碼，這將有助于促進高通量檢測和 POCT 的發(fā)展。

本篇綜述全面地介紹了條形碼的編碼和解碼技術(shù)，并重點介紹了它在即時檢測（POCT）中的潛在應(yīng)用。作者總結(jié)了現(xiàn)有的多種編碼策略（包括光譜編碼、遺傳信息編碼、圖形編碼、空間編碼等方式），新興的解碼技術(shù)（尤其是基于便攜式設(shè)備的解碼策略以及應(yīng)對 POCT 需求的潛在平臺），以及條碼技術(shù)面向 POCT 需求的實際應(yīng)用。在總結(jié)與展望部分，作者從材料制備、便攜檢測試劑盒和解碼器、臨床實踐和商業(yè)化幾個方面概述了條碼技術(shù)現(xiàn)存的局限性，當前的挑戰(zhàn)以及未來的展望。

教育與工作經(jīng)歷

1999 年獲得美國芝加哥大學(xué)化學(xué)學(xué)士，2004 年于美國哈佛大學(xué)化學(xué)系取得博士學(xué)位，師從美國兩院院士 George Whitesides 教授。2005 年開始任職于國家納米科學(xué)中心、中國科學(xué)院大學(xué)。

2010 年獲“國家杰出青年科學(xué)基金”、2013 年獲中組部“萬人計劃”拔尖青年、2014 年獲國務(wù)院政府特殊津貼、科技部“創(chuàng)新人才推進計劃”；曾獲中國化學(xué)會青年化學(xué)獎，入選中科院“百人計劃”。擔任英國皇家化學(xué)會 Nanoscale 以及 Nanoscale Advances 期刊副主編。

研究興趣

表面化學(xué)；微流控；微納加工、細胞生物學(xué)；生化檢測

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