《無標記高通量生物檢測技術中的關鍵問題研究》是依託西安交通大學，由方湘怡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無標記高通量生物檢測技術中的關鍵問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：方湘怡
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
課題擬將高解析度光譜成像技術與表面電漿共振（SPR）生物感測器原理相結合，探索一種高通量、無標記生物檢測新方法，為產生一種新型無標記、高靈敏度生物晶片技術奠定基礎。具體包括：（1）運用高解析度光譜成像技術提取SPR生物晶片的圖像中各點陣的光譜信息，同步、並行地獲得點陣金膜的每一個點的SPR吸收光譜曲線。由此得到不同的目標生物分子結合在晶片各個點陣表面時，其SPR共振波長的變化。通過測量共振波長的變化，實現對大量生物樣品的並行、無標記檢測。（2）在高折射率的金屬氧化物納米微粒表面固定生物探針分子，闡明該微粒表面與生物分子相互作用微觀機理,如生物分子在微粒表面偶聯的空間排列構型、以及生物反應活性等，使生物探針分子在納米微粒表面能夠保持自然形態及一定的空間擺動自由度。利用這種生物功能化的高折射率微粒獲得高的SPR信號增強能力，發展出高靈敏SPR生物感測器，實現微量分子的高通量檢測。
結題摘要
表面電漿共振（SPR）生物感測器是一種重要的生物反應實時監測技術，它具有諸多優點：無需任何標記（無需螢光標記，酶標記或放射性標記），無需第二抗體，無需提純樣品。其另一重要特點是，它可實時監測生物反應，研究生物反應的動力學過程。由於上述這些優點，SPR生物感測器已廣泛套用於疾病診斷、藥物篩選、食物安全檢測、環境監控等領域。然而，目前的SPR技術也存在如下不足：（1）每次只能檢測一個樣品，所以檢測效率較低，不能實現高通量檢測。雖然出現了基於SPR成像原理的多樣品檢測系統，但其靈敏度較低。（2）SPR生物感測器的另一缺陷是對於較小的分子和微量分子難以直接檢測。針對上述不足，本課題將高解析度光譜成像原理與表面電漿共振（SPR）生物感測器技術相結合，探索了一種高通量、無標記生物檢測新方法，為產生一種新型無標記、高靈敏度生物晶片技術奠定了基礎。具體包括：（1）建立了光譜成像SPR多樣品並行檢測系統，運用高解析度光譜成像技術提取SPR生物晶片的圖像中各點陣的光譜信息，同步、並行地獲得點陣金膜的每一個點的SPR吸收光譜曲線。由此得到不同的目標生物分子結合在晶片各個點陣表面時，其SPR共振波長的變化。通過測量共振波長的變化，實現了對多個生物樣品同時進行並行、無標記檢測。（2）探索了具有高的光學折射率的金屬氧化物納米微粒對表面電漿共振吸收增強效應，在微粒表面固定抗體、抗原等生物探針分子，利用這種生物功能化的高折射率微粒獲得了高的SPR信號增強能力。如果進一步消除微粒子在金膜點陣表面的非特異性吸附，則有可能發展出高靈敏SPR生物感測器，實現微量分子的高通量檢測。獲得國家發明專利2項，另有兩項已申請國家發明專利，正在審查期。發表國際刊物論文和國際會議論文7篇，另有兩篇國際論文正在審稿期。
