記者 徐瑞哲
只要一小管宮頸脫落細胞的樣本,不需反復采樣,就能在幾十分鐘內(nèi)檢測人乳頭瘤病毒(HPV)的29個核酸分型,精準鑒別宮頸癌是屬于高危型、中危型還是低危型。
25日,十八年磨一劍的量子點液態(tài)芯片新成果,在位于上海交通大學的轉(zhuǎn)化醫(yī)學國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施(上海)發(fā)布。由此,這一被我國列入“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃中須重點突破的體外診斷技術(shù),一舉打破了國外液態(tài)生物芯片壟斷,為臨床實驗室檢測帶來革命性推動作用。這一“中國智造”在科技部重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和上海市科委生物醫(yī)藥支撐計劃等項目的支持下,由上海交大李萬萬研究員領(lǐng)銜,浙江東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萬子健生物科技有限公司共同研發(fā)。
液態(tài)生物芯片技術(shù)的“核芯”,就是試劑中特殊材料制成的熒光編碼微球。它們只有6到8微米的尺度,球體表面可“插入”大量的蛋白或核酸探針,在微觀形態(tài)上好似一個個會“感光”的小刺球。在液體狀態(tài)下,微球們通過與受測樣本發(fā)生細胞分子層面的“反應(yīng)”,并在光源“刺激”下形成特異的熒光信號,再通過液態(tài)芯片相關(guān)檢測分析儀,就能解碼出相應(yīng)的疾病信號。
同類技術(shù)一直被國外壟斷,技術(shù)壁壘高,制造難度大。上海交大材料科學與工程學院、張江高等研究院李萬萬團隊改變有機熒光材料的國外路徑,在國際上率先提出量子點熒光編碼微球的膜乳化法制備策略。而“量子點”正是2023年獲得諾貝爾化學獎的明星發(fā)光材料,這種小于10納米的“熒光點”,光學調(diào)節(jié)能力強,發(fā)光顏色純、效率高,可顯著提升熒光微球的編碼能力,獲得超過100種的編碼信號。同時,通過膜乳化法制備策略得到的熒光微球,粒徑均一且可控,表面可連接多種疾病相關(guān)的生物分子,為高通量的多指標檢測奠定堅實基礎(chǔ)。
記者了解到,在核心編碼微球的制備得到突破后,上海交大團隊聯(lián)合東方基因,成功自主研發(fā)出目前國際上唯一采用單激光技術(shù)的全自動液態(tài)生物芯片系統(tǒng),具有體積小、通量高、樣本量少、準確性高、重復性好、線性范圍寬、綜合成本低等優(yōu)點。
為了保障高校原創(chuàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)落地,專門建設(shè)了占地面積超過1萬平方米的上海嘉定工廠,投入量子點液態(tài)生物芯片系列產(chǎn)品的生產(chǎn)。