微晶片非標記分子成像方法及套用研究

《微晶片非標記分子成像方法及套用研究》是依託清華大學，由黃國亮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：微晶片非標記分子成像方法及套用研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：黃國亮
• 項目類別：面上項目

項目摘要

核酸擴增雜交和蛋白分子免疫結合是生物醫學領域非常重要的分子作用分析方法，流行的分析手段主要依賴螢光標記來進行這兩類分子特異性結合的信號檢測，不僅操作步驟多，而且對核酸蛋白分子結合過程和保持生物活性均存在較大的影響，SPR方法使用鍍金晶片耗材昂貴且檢測系統複雜，因此，非常有必要發展新的核酸蛋白分子非標記檢測方法。本項目探索一種微晶片非標記分子成像方法，通過設計一種干涉型顏色編碼微晶片和發展白光干涉光譜掃描重建技術，實現核酸蛋白分子特異性結合的非標記直接測量。該方法不僅具有0-4500nm的寬動態測量範圍、1nm左右解析度的單分子層厚度測量精度、400種以上的編碼容量和高效的分子結合縮短反應時間等優點，而且系統裝置結構簡單、操作使用方便，可以滿足生命科學、醫學前沿基礎科研和藥物篩選等領域高通量核酸蛋白分子特異結合的非標記檢測使用要求。

結題摘要

核酸擴增雜交和蛋白分子免疫結合是生物醫學領域非常重要的分子作用分析方法，流行的分析手段主要依賴螢光標記來進行這兩類分子特異性結合的信號檢測，不僅操作步驟多，而且對核酸蛋白分子結合過程和保持生物活性均存在較大的影響，SPR方法使用鍍金晶片耗材昂貴且檢測系統複雜，因此，非常有必要發展新的核酸蛋白分子非標記檢測方法。 本項目探索一種微晶片非標記分子成像方法，通過設計一種干涉型顏色編碼微晶片和發展白光干涉光譜掃描重建技術，不僅順利完成了項目任務書實現核酸蛋白分子特異性結合的非標記直接測量的目標，而且還結合多種生物醫學實際套用需要，新增研究實現了肺癌特異基因單鹼基位點突變、活細胞定量斷層成像和活細胞內折射率分布的非標記超分辨原位測量。該方法不僅具有0-4500nm的寬動態測量範圍、1nm左右解析度的單分子層厚度測量精度、400種以上的編碼容量和高效的分子結合縮短反應時間等優點，而且系統裝置結構簡單、操作使用方便，可以滿足生命科學、醫學前沿基礎科研和藥物篩選等領域高通量核酸蛋白分子特異結合的非標記檢測使用要求。 本項目取得的其他研究成果：申請發明專利4項，獲得發明專利授權3項；發表SCI、EI論文11篇，參與出版專著1部；培養10名研究生，畢業博士研究生1名、碩士研究生4名，培養專業人才晉升高級職稱3人；獲得北京發明創新大賽金獎1項、北京市科學技術獎二等獎1項、教育部科技進步二等獎1項和中國生物工程學會黃家駟生物醫學工程獎二等獎1項。