适用于生物分子相互作用分析的多通道纳米金SPR自动分析系统的研制

研究生物分子之间的相互作用是后基因组时代生命科学研究的核心问题，表面等离子体共振（SPR）目前被认为是具有广阔开发应用前景的分析生物分子相互作用的技术方法。然而目前的SPR生物传感器存在着检测灵敏度较低，核酸分析操作繁琐，通用性和检测通量较低等问题，难以满足高通量筛选的需要，极大的制约了SPR传感器技术在生命科学研究领域的应用与推广。本项目针对上述问题，在前期研发的第一代SPR生物传感器检测仪的基础上，充分利用纳米金颗粒的量子尺寸效应及生物相容性，构建新型纳米金SPR传感器；结合链置换扩增技术（SDA），构建生物样品恒温扩增微流控体系，继而进一步增加SPR传感器的通用性和通量，并对传感器的性能和方法学进行研究，最终研制一种新型纳米金SPR多通道检测仪，期望为生物分子相互作用分析提供一种快速简便、高灵敏、高特异的自动化仪器，从而满足生命科学研究日益增长的需要。

研究生物分子之间的相互作用是后基因组时代生命科学研究的核心问题，表面等离子体共振（SPR）目前被认为是具有广阔开发应用前景的分析生物分子相互作用的技术方法。 本项目针在前期研发的第一代SPR生物传感器检测仪的基础上，按照研究计划，制备了纳米金型SPR传感器芯片，有效消除了声电干扰，提高了信噪比；成功研制出集成微流池及自动进样系统，并将链置换扩增和滚坏扩增两种恒温扩增技术引入SPR传感器，可完成基因组序列的直接检测，无需PCR扩增，缩短了检测分析时间；建立了纳米金信号放大系统，信号放大了1.8倍，为SPR传感器检测生物大分子提供了可靠的信号放大方法；构建了26通道SPR传感器技术平台，并试制出检测样机，检测芯片的多通道阵列化设计，能同时平行检测24个样本，同时，自动预编程序进行样本进样处理，简化了操作步骤；完成了多通道SPR传感器检测仪的各项工作性能指标测定，完成仪器方法学基本参数测定，建立了各种生物分子检测的标准流程，完成了抗原-抗体、DNA-蛋白质、DNA-DNA相互作用及单碱基突变检测的应用研究；在全国35家医院及科研单位开展了多通道SPR传感器检测仪的大样本、多中心临床试验研究，共检测样本30458例，结果表明研发的多通道SPR传感器检测仪可快速、灵敏、准确地实现生物分子的检测。研究成果已发表论文19篇，其中SCI收录论文2篇。申报国家发明专利1件（专利申请号：ZL201210237758.8）、获得国家发明专利授权2件（专利号：ZL200810070131.1、ZL200910103211.7），获得国家实用新型专利授权1件（专利号：ZL200820099973.5）。于2010年获得国家科技进步二等奖1项、军队十一五重大医学科技成果奖1项，2011年获得中华预防医学科技进步一等奖1项。培养博士研究生2名、硕士研究生1名。