量子点液态生物芯片多指标体外检测系统

MEMS 2024-06-14 00:02

近期,由上海交通大学材料科学与工程学院、张江高等研究院李万万研究员领衔,浙江东方基因生物制品股份有限公司、杭州深度生物科技有限公司和上海万子健生物科技有限公司共同成功研发量子点液态生物芯片多指标体外检测系统,为在我国普及应用液态生物芯片技术,进一步提高我国的体外诊断技术水平,发展具有我国自主知识产权的液态生物芯片技术作出了重要的贡献。

液态生物芯片对核酸和蛋白类标志物均适用,其检测通量大,检测灵敏高,可同时分析单管样本中的数十种目标物,检测效率显著提升,对临床实验室检测具有革命性推动作用。液态生物芯片技术核心在于特殊的荧光聚合物微球,以及相应的信号解析。

针对我国对发展高质量、多指标液态生物芯片检测技术的迫切需求,上海交通大学材料科学与工程学院李万万研究员团队,与浙江东方基因生物制品股份有限公司开展合作,在科技部重点研发计划、国家自然科学基金和上海市科委生物医药支撑计划等项目的支持下,历经18年,实现了从量子点荧光微球、检测分析仪到配套检验试剂的完整全链条技术突破,成功创建了具有自主知识产权的量子点液态生物芯片技术平台,打破了国际垄断。

李万万团队在国际上率先提出量子点荧光编码微球的膜乳化法制备策略。量子点是2023年获得诺贝尔化学奖的明星发光材料,光学调节能力强,发光颜色纯、效率高,可显著提升荧光微球的编码能力,获得超过100种的编码信号;同时,通过膜乳化制备策略得到的荧光微球,粒径均一、可控,表面可连接多种生物分子,为高通量的多指标检测奠定坚实基础。核心编码微球的制备得到突破后,基于可通过同一激发光激发量子点荧光编码信号的特点,上海交大团队联合浙江东方基因,成功自主研发出目前国际上唯一采用单激光技术的全自动液态生物芯片系统。

该系统具有体积小、全自动、通量高、样本量少、准确性高、重复性好、线性范围宽、成本低等优点。同时,基于该检测系统进行了癌症、自身免疫疾病、心血管疾病和感染性疾病等系列蛋白/核酸的多指标检测试剂的开发,目前,系列检测仪和配套检测试剂盒已经获得欧盟CE认证和中国NMPA医疗器械注册证15项,还有更多的系列联检试剂也处于申请或审批的进程中,已形成了与国外同类高端技术装备竞争的能力,并在全球范围全面实施推广,打破了国际大公司的垄断。

近年来,上海交通大学积极响应政府号召,面向市场导向的应用研究“融合区”,聚焦重点产业和新兴产业升级发展中的前瞻性、先导性、探索性的技术问题,关注基础科研和技术创新的能力提升,打造高水平国际合作、多学科交叉、产学研用协同的开放创新合作模式,加强产学研深度融合,推动中长期前沿科技研究和关键技术基础科研攻关,促进科技成果转化,以求尽快形成新质生产力。

上海交大李万万研究员团队与浙江东方基因生物制品股份有限公司一直保持密切的科研合作,成立了“东方基因-上海交大体外诊断新材料与技术研发中心”,依托转化医学国家重大科技基础设施(上海)和金属基复合材料国家重点实验室,上海交大团队负责基础理论研究和关键技术攻关,浙江东方基因负责产品化研发、生产及产业推广。同时,为了保障高校原创技术的产业落地,专门建设了占地面积超过10000平方米的上海嘉定工厂,投入量子点液态生物芯片系列产品的生产。

在多年攻关过程中,李万万研究员领衔的科研团队,充分体现了上海交大敢为人先的创新精神和坚韧踏实的科研作风,以解决实际问题为导向,以及探索以高新技术为基础的产、学、研、用模式,有力促进了我国体外诊断行业高端技术国产化的跨越式发展以及自主创新能力的提高。

延伸阅读:
《即时诊断应用的生物传感器技术及市场-2022版》
《糖尿病管理技术及市场-2022版》
《雅培辅理善瞬感®持续血糖监测传感器产品分析》
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