完成单位：四川大学

完成人：李峰、杨千帆、唐娅楠、王冠、黄丹、高露、吴宇琴、王志印

成果简介：检测血液等临床样本中的标志物是疾病诊断的重要手段，但现有方法仅适用于标志物丰度较高的临床场景。如何精准设计分子诊断探针，实现复杂临床样本中低丰度标志物的精准识别与超灵敏检测，是当前体外诊断所面临的重大挑战。针对于此，本成果提出从热力学角度系统研究分子诊断探针，揭示了探针分析性能的热力学基础，构建了理论模型定量指导新一代探针设计与优化，并实现了临床应用与转化，所包含具体成果包括：1.发展了超灵敏生物识别探针技术，将核酸突变识别特异性提升100倍，将蛋白检测灵敏度提升多达一万倍；2.提出了热稳定探针的设计新思路，将突变检测温度区间提升5倍以上；3.面向临床需求，研制了诊断试剂与便携装备，在肿瘤液体活检、重大传染病诊断等多个临床场景中实现应用与转化。本成果发表SCI论文70篇，10篇代表作包括：5篇J. Am. Chem. Soc.、3篇Nat. Commun.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.和1篇Nucleic Acid Res.，论文他引共1501次，获授权专利10项。本项目成果已完成多项第三方技术验证与临床应用验证，实现专利权转让2项，与多家体外诊断企业进行了成果转化和产业合作。

创新点及科学价值：本成果的主要创新点是从化学热力学角度系统研究分子诊断探针分析性能的机制，实现了关键热力学参数的精准测量和调控，并通过进一步构建理论模型，定量指导了探针的精准设计、迭代与临床应用，从而为化学测量学在疾病诊疗领域的应用提供了新的思路和应用方向。

社会经济效益：本成果针对肿瘤液体活检、重大传染病诊断等临床实际场景，研制了诊断试剂与便携装备，实现了临床应用与转化，展现出较好的社会与经济价值。具体而言，本成果针对肺癌药物敏感性突变和耐药突变，开发了超灵敏检测试剂，在临床上实现了药敏筛查和耐药监测，所开发技术第三方技术验证，并实现技术成果转化。本成果还开发了超灵敏新冠抗体检测试剂，并成功在肾移植人群中实现了新冠疫苗的效应评估，指导新冠疫苗在免疫缺陷人群中的使用。

应用前景：本成果所提出的热力学指导分子诊断探针精准设计的思路，有望广泛应用于指导各类分子诊断探针的精准设计与临床应用，提升探针检测性能，解决实际临床问题。本成果所开发的诊断试剂与便携装备，已经完成前期临床验证，进入产业化阶段，有望在不远的将来形成产品取得进一步的社会和经济价值。