中国粉体网讯 近日，由上海交通大学材料科学与工程学院、张江高等研究院研究员李万万领衔的团队成功研发出量子点液态生物芯片多指标体外检测系统。
量子点(Quantum dots，QDs)通常指直径小于10纳米的半导体发光材料。2023年，美国三位科学家就因“发现和合成量子点”获得诺贝尔化学奖，量子点也因此成为明星发光材料。其光学调节能力强，发光颜色纯、效率高，可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的荧光微球，粒径均一、可控，表面可连接多种生物分子，为高通量的多指标检测奠定基础。
通过膜乳化制备策略得到的荧光微球，粒径均一、可控，表面可连接多种生物分子。受访者供图
液态生物芯片技术是一种新型检测技术，适用于核酸和蛋白类标志物，检测通量和灵敏度高，可同时分析单管样本中的数十种目标物，显著提升检测效率。该技术核心为特殊的荧光聚合物微球及相应的信号解析，其技术壁垒高、制造难度大、长期被国外垄断，是体外诊断领域典型的“卡脖子”问题。
李万万团队遇到的第一个技术难点便是如何制备出编码微球。考虑到国外对编码微球技术的垄断和封锁，李万万团队在国际上率先提出量子点荧光编码微球的膜乳化法制备策略。
“从有机荧光变成量子点，对仪器的生产转化创造了条件，量子点可以让微球编码更清晰、更精准，对整个体外诊断行业来说，仪器制备和试剂制备的成本都会降低。”浙江东方基因生物制品股份有限公司首席科学家方炳良介绍到。
第二个技术难点是检测系统的研发。核心编码微球的制备得到突破后，基于可通过同一激发光激发量子点荧光编码信号的特点，李万万团队联合东方基因，成功自主研发出目前国际上唯一采用单激光技术的全自动液态生物芯片系统。该系统具有体积小、全自动、通量高、样本量少、准确性高、重复性好、线性范围宽、成本低等优点。
第三个技术难点是试剂盒的研发。李万万团队与东方基因合作，基于上述检测系统进行了癌症、自身免疫疾病、心血管疾病和感染性疾病等系列蛋白/核酸的多指标检测试剂的开发。
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。
“以往去做体检要抽很多血，现在只要50-100微升的血清就可以做十几个指标的检测，检测成本能压缩至原来的1/10。”李万万解释。
李万万团队联合东方基成功自主研发出采用单激光技术的全自动液态生物芯片系统。受访者供图
李万万团队历经18年，实现了从量子点荧光微球、检测分析仪到配套检测试剂的全链条技术突破，成功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。目前，系列检测仪和配套检测试剂盒已获得欧盟CE认证和中国NMPA医疗器械注册证15项，具备与国外同类高端技术装备竞争的能力，并在全球推广使用，打破了国际大公司的垄断。
信息来源：中国科学报、界面新闻等
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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