獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2025年中國(guó)分析測(cè)試科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng):基于固態(tài)納米孔道的生物分子檢測(cè)
完成單位:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)
完成人:夏帆,婁筱叮,黃羽,林美華,黃福建,張孝進(jìn),丁德芳
成果簡(jiǎn)介:
申報(bào)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事生命分析化學(xué)的研究,服務(wù)“健康中國(guó)戰(zhàn)略”的前沿研究方向,提出高質(zhì)量納米孔道構(gòu)筑及其離子電流的精準(zhǔn)調(diào)控方法,建立“界面-靶標(biāo)-探針匹配”的生命分析化學(xué)體系,開(kāi)發(fā)系列性能優(yōu)異的智能檢測(cè)芯片及器件,為生命科學(xué)研究和人類(lèi)健康提供有效的研究手段和測(cè)試方法,極大的推動(dòng)了新一代檢測(cè)芯片與器件的發(fā)展。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值:
該項(xiàng)目以國(guó)家任務(wù)、學(xué)科的發(fā)展需求為背景,發(fā)展“細(xì)胞真實(shí)環(huán)境”的微/納界面檢測(cè)體系,自主研發(fā)了癌癥標(biāo)志物的超高靈敏檢測(cè)芯片和儀器,取得系列極具原創(chuàng)性的研究成果,主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:
(1)提出了具有信號(hào)顯著增強(qiáng)效應(yīng)的探針設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)離子、小分子、核酸、蛋白、細(xì)胞和納米顆粒等不同類(lèi)型靶標(biāo)的單分子、單個(gè)體水平高靈敏檢測(cè)。
(2)首創(chuàng)了“外表面修飾”的納米孔道及其離子電流的精準(zhǔn)調(diào)控方法,實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)檢測(cè)的靈敏度和特異性的同時(shí)大幅度提高。
(3)研發(fā)基于納米孔的生物檢測(cè)芯片及分析儀器,實(shí)現(xiàn)人體尿液、血液中癌癥標(biāo)志物和廣譜炎癥等多指標(biāo)的快速精準(zhǔn)檢測(cè),突破的生物芯片制造的“卡脖子”核心技術(shù)。
團(tuán)隊(duì)已建立完整的微/納結(jié)構(gòu)檢測(cè)體系研究思想和理論體系,實(shí)現(xiàn)了多種靶標(biāo)分子的高靈敏/高特異性原位檢測(cè),促使下一代生命檢測(cè)體系發(fā)展,對(duì)癌癥等重大疾病的預(yù)防、診斷、治療和預(yù)后分析均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,為實(shí)施以人民健康為中心的“健康中國(guó)”戰(zhàn)略提供了理論支撐和實(shí)踐參考。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:
申請(qǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)推進(jìn)前列腺癌早期篩查儀器、可穿戴汗糖檢測(cè)手環(huán)等項(xiàng)目的迭代開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了對(duì)尿液、血液中癌癥標(biāo)志物及廣譜炎癥指標(biāo)的高靈敏、快速精準(zhǔn)檢測(cè)。項(xiàng)目已獲投資一千余萬(wàn)元,分別落地于山東省國(guó)家級(jí)科技孵化器及武漢東湖高新區(qū)。相關(guān)成果獲多項(xiàng)專(zhuān)利授權(quán),部分專(zhuān)利已完成作價(jià)投資。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“智能尿檢儀”榮獲第十屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽(湖北賽區(qū))生物醫(yī)藥組第一名,并啟動(dòng)國(guó)家二類(lèi)醫(yī)療器械證申報(bào)。
應(yīng)用前景:
本項(xiàng)目基于自主創(chuàng)新的方法與技術(shù)體系,在單分子和單細(xì)胞層面對(duì)血液、尿液等復(fù)雜樣本實(shí)現(xiàn)了高精度檢測(cè),具備突出的產(chǎn)業(yè)化潛力。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的前列腺癌篩查儀器,能夠?qū)δ蛞褐邪ㄐ》肿印⒑怂帷⒌鞍踪|(zhì)與細(xì)胞在內(nèi)的多類(lèi)標(biāo)志物進(jìn)行高靈敏分析,數(shù)據(jù)來(lái)源統(tǒng)一,誤差控制優(yōu)良。項(xiàng)目已入駐山東省國(guó)家級(jí)孵化器,目前生產(chǎn)廠房正在建設(shè)中。此外,團(tuán)隊(duì)依托仿生微/納催化界面技術(shù),開(kāi)發(fā)了無(wú)創(chuàng)汗液葡萄糖檢測(cè)新方法,進(jìn)一步推動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)向微型化、智能化方向發(fā)展,成功研制出可穿戴及手持式汗糖檢測(cè)設(shè)備,具有快速響應(yīng)、輕便易攜及趨勢(shì)化管理等功能優(yōu)勢(shì)。