表面等離子共振(SPR)生物醫(yī)學檢測系統(tǒng)
項目簡介: 表面等離子共振(SPR)生物傳感技術是近年來迅速發(fā)展起來的 用于分析生物分子相互作用的一項技術。這種檢測手段與傳統(tǒng)方法比 較,具有樣品不需要純化、標記,并且可以實時、動態(tài)、高靈敏檢測 等優(yōu)點,因此 SPR 傳感器在很多領域具有廣闊的應用前景,如疫苗 研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物開發(fā)、基因測序、案件 偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等。本項目的目的是研制 一種基于 SPR 技術的光機電一體化系統(tǒng)。 我校于 1999 年開始從事有關方面的研究,2004 年底研制完成了 第一套單通道 SPR 生物醫(yī)學檢測試驗系統(tǒng)。最近幾年中,我們針對被廣泛采用的棱鏡耦合結(jié)構 SPR 傳感器存在的不足,課題組在天津 市科技攻關培育項目、國家基金及天津市科技支撐計劃重點項目的支 持下,研制成功基于傳感芯片的多通道 SPR 生物醫(yī)學檢測實驗系統(tǒng)。 這種新穎的集成化結(jié)構具有明顯的技術優(yōu)勢,而且符合 SPR 傳感系 統(tǒng)小型化、儀器化的發(fā)展趨勢,為系統(tǒng)最終產(chǎn)品化奠定了基礎。目前 已經(jīng)完成儀器化,結(jié)構設計及操作便利方面還需進一步完善,以便使 非專業(yè)人員能夠完成操作;數(shù)據(jù)分析算法及軟件需要進一步開發(fā),以 達到實用化。 技術水平及應用前景 所開發(fā)的試驗系統(tǒng)已經(jīng)達到了國際先進水平,申請專利兩項。產(chǎn) 品化后,可以用于疫苗研制、疾病診斷、疾病治療、藥物靶標、藥物 開發(fā)、基因測序、案件偵破、環(huán)境檢測、食品安檢以及興奮劑檢測等, 具有很好的應用及市場前景。 首先,一套智能化的 SPR 生物醫(yī)學檢測分析系統(tǒng)的批量生產(chǎn)成 本預計為 10 萬元人民幣左右,而國際上同類產(chǎn)品(瑞典 BIAcore 公 司生產(chǎn))的最低售價為 10 萬美元左右。可見,SPR 生物醫(yī)學檢測分 析系統(tǒng)是一種高技術含量、高附加值的產(chǎn)品。 其次,SPR 生物醫(yī)學檢測分析系統(tǒng)中的傳感耦合部件因其進口成 本很高,目前還是一種半消耗品,即每完成一次測試后需作再生處理, 這樣可重復使用幾次,然后予以更換;即使這樣,單次檢測成本也在 200 元人民幣以上。本項研究可以將傳感耦合部件集成為便于批量生 產(chǎn)的傳感芯片,可大幅降低成本。再生技術的研究成功,可以進一步 降低使用成本;若能大批量生產(chǎn),在成本很低的情況下,也可實現(xiàn)一 次性使用。預計每個芯片的批量生產(chǎn)成本不到 50 元人民幣,售價如 果為 100 元人民幣,單次檢測的成本將大幅降低。這樣,一方面便于系統(tǒng)的推廣應用,另一方面?zhèn)鞲行酒鳛橐淮涡韵钠罚枨罅繕O大, 由耗材產(chǎn)生的利潤也是非常可觀的。 另外,我們還可以在此項研究的基礎上,進一步開發(fā)適合于藥物 靶標、藥物開發(fā)、案件偵破、環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢驗以及興奮劑檢 測等其它眾多領域進行檢測分析的系列產(chǎn)品,其巨大的經(jīng)濟效益和社 會效益是不言而喻的。
南開大學
2021-04-11