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生科学院生物医学分析团队在自然指数期刊《Analytical Chemistry》发表研究成果

近日,大发国际网址生科学院生物医学分析团队的李勇博士和吴云华教授报道了一种面向现场分子诊断的纸基生物发光共振能量转移分析系统。相关研究成果以“Portable and Field-Ready Detection of Circulating MicroRNAs withPaper-Based Bioluminescent Sensing and Isothermal Amplification”为题,发表在《Analytical Chemistry》(《分析化学》DOI:10.1021/acs.analchem.9b04422)杂志。大发国际网址为唯一第一署名单位和通讯单位。李勇博士为论文第一作者和通讯作者,吴云华教授为论文共同通讯作者。

通过精确定量分析血液中关键疾病标志物分子(如:蛋白质和核酸),可以为肿瘤等重大疾病的早期发现、药物治疗和动态监测提供重要信息,但目前绝大多数分子诊断技术均依赖于昂贵的大型仪器设备和专业技术人员操作,严重制约了分子诊断技术在医疗卫生条件落后地区,尤其是边远少数民族地区的推广和普及。为解决该项问题,大发国际网址生物医学分析团队在前期研究工作(Anal. Chem. 2018, 90, 11495?11502)的基础上,建立了一种低成本、易操作、稳定期长的纸基循环microRNAs分析技术。

该技术将锌指蛋白介导的生物发光共振能量转移(BRET)传感机制与滚环扩增反应集成到了尺寸为6毫米的圆形滤纸片上。使用者只需向纸片上滴加20微升待检测的样本,然后通过智能手机对纸片进行拍摄,就可实现血清中与肿瘤发生和转移密切相关的多种microRNAs标志物的精确定量分析(见附图)。上述纸基检测系统的分析性能(如:灵敏度和特异性)与目前绝大多数基于大型仪器设备的检测方法相当,但是对仪器设备(仅需一部智能手机)、工作条件和人员专业化程度的要求极低,具有廉价、快速、简便易行的优势。此外,所开发的纸基检测系统在室温下具有长期稳定性,无需成本高昂的冷链运输,为其向所有地区的远程部署奠定了基础。基于以上优势,本项研究所建立的纸基检测系统可满足如边远少数民族地区等医疗资源匮乏地区对肿瘤等重大疾病的早期诊断需求,为保障人民生活和健康水平提供了新的解决途径。此外,该技术也可应用于发达地区的基层医疗单位和家庭化疾病早期筛查,对于缓解中心医院的服务压力提供技术支持。

此项成果是该团队研究工作的又一重要进展。本项研究工作得到了国家自然科学基金(21405181、31670372)和学校中央高校科研基金(CZQ19007)的资助。

(编辑:管丹  来源:生命科学学院)

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