获奖项目简介
2024年分析测试科学奖二等奖:肿瘤标志物传感新方法及便携式器件分析应用基础研究
完成单位:青岛农业大学
完 成 人:刘晓娟,杨立敏,常加富,李峰
成果简介:项目属于分析化学领域。肿瘤标志物检测是分析化学的重要前沿领域之一,对推动化学与生命交叉学科发展、推进健康中国建设具有重要意义。体液内肿瘤标志物具有浓度低、基质复杂、现场检测困难等特点,如何科学地从目标识别、信号转导和放大、用户体验等多角度发展识别效率高、抗干扰能力强、灵敏度高、集成度高的肿瘤标志物传感新方法及便携式传感器件,具有重要研究价值。项目面向人民生命健康重大需求,围绕多元协同精准识别、多模式级联信号放大、多维度用户友好传感器件制备三个方面,开展了系列创新性研究,建立了电极表面免固定的均相电化学传感新方法,创制了柔性、便携式传感器和电化学微流控芯片,开发了现场即时传感器件,为肿瘤标志物等生命健康相关物质的简单快速、灵敏准确、现场原位检测提供了新方法、新工具和新途径。
创新点及科学价值:项目立足人民生命健康重大需求,提出了核酸功能化纳米识别单元的靶标调控分子扩散机制,建立了均相电化学传感新方法,有效提高了复杂基质中靶标识别与分离效率,实现了肿瘤标志物的简单、灵敏、准确检测;融合核酸探针识别、级联信号放大策略与功能纳米载体,创制了柔性、便携式传感器和电化学微流控芯片,实现了miRNA和癌细胞的高灵敏、高通量检测;集成核酸、功能纳米材料于纸、水凝胶传感元件,开发了便携式、现场即时传感器件,实现了肿瘤标志物等物质的简单、快速、低成本、现场原位检测。
社会经济效益:本项目所开发的柔性便携式传感器、微流控芯片和POCT传感器件具有操作简单、灵敏准确、成本低廉、仪器便携等优势,克服了常规检测操作繁琐、耗时、费力、成本昂贵等突出问题,能满足不同市场现场分析的实际需求,为医疗健康、食品安全等行业提供强有力的检测技术保障,在人类的健康管理、疾病控制、公共安全等方面发挥着极为关键的促进和保障作用。目前团队正在与海慈医院合作研发基于肿瘤标志物早筛技术的临床检测及应用研究,力争实现从“书架”到“货架”的转化,创造可观的经济价值和社会效益。
应用前景:本项目所开发的便携式生物传感器具有操作简单、灵敏准确、成本低廉、仪器便携等优势,有望在医疗健康、食品安全相关行业中的癌症早期诊断、环境有害物质的便捷检测等方面获得应用。