2020年CAIA奖二等奖获奖项目成果简介:靶向多肽探针高通量筛选及其在活体分析检测中的应用
时间:2020-12-16      来源:中国分析测试协会



完成单位:北京理工大学、国家纳米科学中心

完成人:王蔚芝、王子华、胡志远

成果简介:

  “精准医学”时代到来,靶向分子探针成为强有力的分子识别与精准检测工具。然而,探针的亲和力、特异性、稳定性、安全性等指标的提高仍是分子识别领域的关键问题。靶向多肽是指针对特定的生物靶标具有特异性亲和作用的肽分子配体。相比于抗体识别,多肽更易于化学合成和修饰、免疫原性低、可长期稳定保存;相比于核酸识别,多肽具有更丰富的多样性和更好的生物相容性。因此,靶向多肽对解决精准识别和特异检测方面独具优势。该系列成果聚焦靶向多肽纳米探针,以“发明新工具,发现新探针,发展新应用”为层次不断深入研究。首先,依托微流控芯片平台,发明了高通量筛选新工具,该平台适用于几乎任意受体的靶向多肽探针筛选,在技术上由传统的“随机海量寻找”转变为“自动分选,阵列定位,原位测序,直读常数”,在筛选效率和筛选精度方面取得突破;其次,利用该平台发现了一系列针对肿瘤等重大疾病靶点的新型靶向多肽探针,具有优异的亲和力、特异性和稳定性;最后,将这些多肽开发为小分子/纳米探针并发展生命分析化学中相关的体内/体外检测新应用,部分多肽探针已进入临床转化。

创新点及科学价值:

  该成果首先依托微流控芯片平台,发明了高通量靶向多肽筛选检测新技术,可适用于几乎任意受体蛋白对靶向多肽的筛选。其次,利用该平台获得的核心成果是一系列针对不同疾病标志物的新型多肽探针。最后,发展这些靶向多肽在生物检测与生命分析相关领域的应用:分别利用小分子多肽探针和超分子纳米多肽各自的优势,在分子层面实现灵敏识别与检测,在细胞层面实现实时传感与成像,在活体层面实现精准造影与示踪。该成果从研究“筛的快”到“筛的好”,从研究“小分子探针”到研究“纳米探针”,针对体外活检与活体分析中的若干关键问题取得了创新进展。

社会经济效益:

  由于该筛选平台集成、高效和稳定,还具有普适性,可以拓展至针对任意受体进行靶向多肽、类肽及肽核酸等配体的筛选,可发展为药物和诊断探针开发的平台。相关发明专利已转让至企业进行市场化研发。

应用前景:

  该成果所涉及的方法属于分析化学与生命科学的交叉学科,是围绕我国的卫生健康事业的应用基础型研究。成果特色之一是基于活性体系原位构建高通量多肽筛选新方法。该新方法研发成功后将具有普适性,可在技术成熟后服务于高新生物医药企业或科研机构,用于药物筛选、探针及先导化合物筛选等;项目特色之二是用于肿瘤诊疗的小分子探针与超分子多肽产品,可为肿瘤诊断、分子药物优选提供有借鉴意义的先导化合物和靶向造影剂原料,与我国的生命健康事业紧密相关。






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