在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程和國家自然科學(xué)基金的資助下,力學(xué)所國家微重力實驗室靳剛課題組經(jīng)過多年努力,成功研制出“蛋白質(zhì)芯片生物傳感器系統(tǒng)”及其實用化樣機(jī)。
該研究將多種蛋白質(zhì)活性微列陣、生物分子特異結(jié)合性,與高分辨率橢偏光學(xué)成像技術(shù)相結(jié)合,提供了一種新型無標(biāo)記蛋白質(zhì)分析技術(shù)。蛋白質(zhì)芯片生物傳感器系統(tǒng)的特點在于,它使用單一非標(biāo)記試劑檢測靶分子,能夠更好地保持生物分子的活性,減少非特異信號的影響,提高蛋白質(zhì)分子相互作用檢測的靈敏度,實時、直觀地顯示檢測結(jié)果,并具有鑒別偽信號的功能。它在同一微流道蛋白質(zhì)芯片反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了蛋白質(zhì)溶液輸運(yùn)、蛋白質(zhì)芯片的制備和蛋白質(zhì)相互作用,具有48個獨(dú)立單元,可實現(xiàn)對多樣本、多指標(biāo)進(jìn)行同時檢測,有效降低檢測時間和樣品消耗。此外,使用該系統(tǒng)進(jìn)行蛋白質(zhì)樣品的檢測時,除試劑外,幾乎沒有芯片制作成本。
以乙肝五項指標(biāo)的檢測為例,采用目前臨床酶聯(lián)免疫逐項檢測方法,至少需要1天才能得到結(jié)果,而蛋白質(zhì)芯片檢測系統(tǒng)只需40分鐘,大大提高了檢測效率;傳統(tǒng)檢測方法至少需要幾毫升血液,而新系統(tǒng)采用了微流道蛋白質(zhì)芯片反應(yīng)器,實現(xiàn)了高靈敏度光學(xué)無接觸、無擾動、無標(biāo)記物的多元分子檢測技術(shù),只需要幾十微升血液即可得到檢測結(jié)果,顯著降低了樣品的消耗。
由于高通量的優(yōu)勢,該裝置可應(yīng)用于蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)譜的檢測、疾病標(biāo)志物的識別和藥物篩選等領(lǐng)域。目前,已成功實現(xiàn)了乙肝五項指標(biāo)同時檢測、腫瘤標(biāo)志物檢測、微量抗原抗體檢測、SARS抗體藥物鑒定、病毒檢測及急性心急梗塞診斷標(biāo)志物檢測等多項應(yīng)用實驗,顯示出在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。
在7月5日的成果鑒定會上,張淑儀院士等專家一致認(rèn)為,該蛋白質(zhì)芯片生物傳感器系統(tǒng)自動化程度高,系統(tǒng)集成性強(qiáng),達(dá)到先進(jìn)水平。