2024年分析測試科學獎二等獎：腫瘤標志物傳感新方法及便攜式器件分析應用基礎研究
完成單位：青島農業大學
完 成 人：劉曉娟，楊立敏，常加富，李峰
成果簡介：項目屬于分析化學領域。腫瘤標志物檢測是分析化學的重要前沿領域之一，對推動化學與生命交叉學科發展、推進健康中國建設具有重要意義。體液內腫瘤標志物具有濃度低、基質復雜、現場檢測困難等特點，如何科學地從目標識別、信號轉導和放大、用戶體驗等多角度發展識別效率高、抗干擾能力強、靈敏度高、集成度高的腫瘤標志物傳感新方法及便攜式傳感器件，具有重要研究價值。項目面向人民生命健康重大需求，圍繞多元協同精準識別、多模式級聯信號放大、多維度用戶友好傳感器件制備三個方面，開展了系列創新性研究，建立了電極表面免固定的均相電化學傳感新方法，創制了柔性、便攜式傳感器和電化學微流控芯片，開發了現場即時傳感器件，為腫瘤標志物等生命健康相關物質的簡單快速、靈敏準確、現場原位檢測提供了新方法、新工具和新途徑。
創新點及科學價值：項目立足人民生命健康重大需求，提出了核酸功能化納米識別單元的靶標調控分子擴散機制，建立了均相電化學傳感新方法，有效提高了復雜基質中靶標識別與分離效率，實現了腫瘤標志物的簡單、靈敏、準確檢測；融合核酸探針識別、級聯信號放大策略與功能納米載體，創制了柔性、便攜式傳感器和電化學微流控芯片，實現了miRNA和癌細胞的高靈敏、高通量檢測；集成核酸、功能納米材料于紙、水凝膠傳感元件，開發了便攜式、現場即時傳感器件，實現了腫瘤標志物等物質的簡單、快速、低成本、現場原位檢測。
社會經濟效益：本項目所開發的柔性便攜式傳感器、微流控芯片和POCT傳感器件具有操作簡單、靈敏準確、成本低廉、儀器便攜等優勢，克服了常規檢測操作繁瑣、耗時、費力、成本昂貴等突出問題，能滿足不同市場現場分析的實際需求，為醫療健康、食品安全等行業提供強有力的檢測技術保障，在人類的健康管理、疾病控制、公共安全等方面發揮著極為關鍵的促進和保障作用。目前團隊正在與海慈醫院合作研發基于腫瘤標志物早篩技術的臨床檢測及應用研究，力爭實現從“書架”到“貨架”的轉化，創造可觀的經濟價值和社會效益。
應用前景：本項目所開發的便攜式生物傳感器具有操作簡單、靈敏準確、成本低廉、儀器便攜等優勢，有望在醫療健康、食品安全相關行業中的癌癥早期診斷、環境有害物質的便捷檢測等方面獲得應用。
