2024年分析測試科學獎一等獎：超靈敏分子診斷探針開發及臨床應用
完成單位：四川大學
完成人：李峰、楊千帆、唐婭楠、王冠、黃丹、高露、吳宇琴、王志印
成果簡介：檢測血液等臨床樣本中的標志物是疾病診斷的重要手段，但現有方法僅適用于標志物豐度較高的臨床場景。如何精準設計分子診斷探針，實現復雜臨床樣本中低豐度標志物的精準識別與超靈敏檢測，是當前體外診斷所面臨的重大挑戰。針對于此，本成果提出從熱力學角度系統研究分子診斷探針，揭示了探針分析性能的熱力學基礎，構建了理論模型定量指導新一代探針設計與優化，并實現了臨床應用與轉化，所包含具體成果包括：1.發展了超靈敏生物識別探針技術，將核酸突變識別特異性提升100倍，將蛋白檢測靈敏度提升多達一萬倍；2.提出了熱穩定探針的設計新思路，將突變檢測溫度區間提升5倍以上；3.面向臨床需求，研制了診斷試劑與便攜裝備，在腫瘤液體活檢、重大傳染病診斷等多個臨床場景中實現應用與轉化。本成果發表SCI論文70篇，10篇代表作包括：5篇J. Am. Chem. Soc.、3篇Nat. Commun.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.和1篇Nucleic Acid Res.，論文他引共1501次，獲授權專利10項。本項目成果已完成多項第三方技術驗證與臨床應用驗證，實現專利權轉讓2項，與多家體外診斷企業進行了成果轉化和產業合作。
創新點及科學價值：本成果的主要創新點是從化學熱力學角度系統研究分子診斷探針分析性能的機制，實現了關鍵熱力學參數的精準測量和調控，并通過進一步構建理論模型，定量指導了探針的精準設計、迭代與臨床應用，從而為化學測量學在疾病診療領域的應用提供了新的思路和應用方向。
社會經濟效益：本成果針對腫瘤液體活檢、重大傳染病診斷等臨床實際場景，研制了診斷試劑與便攜裝備，實現了臨床應用與轉化，展現出較好的社會與經濟價值。具體而言，本成果針對肺癌藥物敏感性突變和耐藥突變，開發了超靈敏檢測試劑，在臨床上實現了藥敏篩查和耐藥監測，所開發技術第三方技術驗證，并實現技術成果轉化。本成果還開發了超靈敏新冠抗體檢測試劑，并成功在腎移植人群中實現了新冠疫苗的效應評估，指導新冠疫苗在免疫缺陷人群中的使用。
應用前景：本成果所提出的熱力學指導分子診斷探針精準設計的思路，有望廣泛應用于指導各類分子診斷探針的精準設計與臨床應用，提升探針檢測性能，解決實際臨床問題。本成果所開發的診斷試劑與便攜裝備，已經完成前期臨床驗證，進入產業化階段，有望在不遠的將來形成產品取得進一步的社會和經濟價值。
