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校企联动研发量子点液态生物芯片技术平台

只要几十微升的血清,就能一次联合检测多个肿瘤标志物、自身免疫疾病、心血管疾病等。3月25日,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的团队,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,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,打破国际垄断。

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(量子点液态生物芯片新材料新原理 交大供图)

液态生物芯片,是新型的高通量、多指标生物芯片技术,其中荧光编码微球是多指标检测的“核芯”。该技术对核酸和蛋白类标志物均适用,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,代表未来检测技术的发展方向。

“我们制备一些能够发光的彩色微球,表面链接不同特异性抗体,在样本里各自‘抓’住不同疾病标志物。”李万万表示,考虑到国外对编码微球技术的垄断和封锁,团队创新利用2023年获得诺贝尔奖的发光材料量子点,提出量子点荧光编码微球的膜乳化法制备策略,该策略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粒径均一、可控、表面可连接多种生物分子的荧光微球,为高通量的多指标检测奠定坚实基础。

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(检测设备 摄影:魏娜)

事实上,量子点液态生物芯片的研发也是校企联动、产学研用深度融合,促进成果转化的成功实践。为推动中长期前沿科技研究和“卡脖子”技术基础科研攻关,促进科技成果转化,上海交大李万万研究员团队2016年开始与浙江东方基因生物制品股份有限公司开展科研合作。

位于交大闵行校区的唐仲英楼是转化医学国家重大科技基础设施(上海)的主楼。“在这里,有最核心、最高端的检测设备。”李万万告诉记者,所有的实验数据不用出大楼就能完成分析,大幅提升研发速度,减少了研发成本和时间,助力成果转化。

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。(光明日报全媒体记者 颜维琦 通讯员 魏娜)