PET，又稱正電子發射型計算機斷層顯像，是目前國際上最先進的分子影像學檢查技術。目前浙大研制成功的樣機，具有低成本、多模塊、快合成、自動化等特點，采用微流控芯片模塊化策略，在一臺儀器上可以合成不同的PET分子影像探針。

據悉，團隊歷時12年，突破了高可靠有機反應微流控芯片的制造工藝、多流路試劑注入和產物引出、零死體積微單元的接口，以及氣液流體控制系統、軟件控制系統的集成等多個主要技術難題，形成9項重要專利，并且在放射量、制備時間、前體量、溶劑消耗量、功率消耗、設備成本等關鍵能耗指標上，較現有設備降低62%至98%。

在PET技術中，分子影像探針是關鍵。通常情況下，分子影像探針是一種特異性的顯像劑，其中發揮信號作用的是放射性核素。這些放射性核素就像“偵查兵”，通過與病灶上的特定受體等相結合，一路釋放信號留下“蛛絲馬跡”，幫助醫生和科研人員找到病灶的位置。

采用PET對不同疾病進行診斷，需要采用不同的分子影像探針。目前，國際上已經有這類分子影像探針100余種。

然而，要合成不同的分子影像探針，需要依托于PET分子影像探針合成設備。目前，我國的分子影像探針合成設備基本上是單一設備合成單一探針，嚴重滯后于臨床應用和研究的速度，且長期依靠國外進口。因此，研發出一種具有自主知識產權的PET分子影像探針合成系統具有迫切需求。

“未來小型化的研制成功后，合成設備就可以成為移動平臺，或許裝上卡車就可以去為病人看診。”課題組成員、浙江大學醫學中心副主任田梅介紹說。

張宏團隊用石英設計出一款特殊的微流控芯片，僅有兩張名片大小，里面卻大有乾坤，能實現快速反應和微量探針的合成。

團隊成員、浙江大學化學系特聘副研究員潘建章介紹，他們采用的微流控芯片結構，使其在容納流體的有效結構（包括通道、反應室和其他功能部件）中，至少在1個維度上為微米級，“通常微通道寬度和深度為10到500微米，最小的通道內徑比一根頭發絲還要細。”

12年來，隨著研究的深入，課題組將微流控芯片迭代為涵蓋微泵、微儲液器、連接微管、微混合器、微分離純化柱的以微流控芯片反應器為主的合成系統。

經過微流控芯片反應器，以F分子影像探針制備為例，前道富集率超過400%，后道純化物達90%，大大提高了生產效率。該模塊式合成系統能在線控制PET分子影像探針的化學純度和放射化學純度，易于在我國各醫院和研究機構大規模推廣和應用，有良好的產業化和市場需求。

張宏團隊研制的微流控芯片反應器，能夠合成不同的分子探針。根據不同探針的合成反應需要，他們開發出具有不同的微流控芯片反應器。與此同時，通過自動控制的通道切換，把不同的試劑通入反應芯片。

因此，一旦芯片插入儀器，需要什么試劑，就像在飲料機上面選飲料，根據需求對接。這樣一來，針對不同的分子影像探針制造，通過更換微流控芯片即可實現。每一個芯片就像一盤磁帶，插上不同的磁帶能夠放出不同的歌曲，插上不同的芯片就能獲得不同的探針。

張宏團隊還通過系統化集成研究，構建了微流控合成儀主機控制系統，實現了全自動遠程控制，只需要在電腦上選擇配置方案，便可一鍵合成所需分子影像探針。