在邹明强的带领下,研发团队通过研究纳米金颗粒原位聚集效应,建立层析快检卡通用增敏技术,开发荧光胶乳定量试纸条及荧光检测仪,解决“快而不灵”的问题,实现高危病原“既快又准”检测。
项目团队提出了流式技术竞争式免疫分析新原理,发明了编码微球及荧光探针试剂制备技术,开发多种小分子同步检测方法,解决“灵而不快”的问题,实现多种农兽药高通量筛检,引入不确定度概念,保证检测结果客观、准确;阐明酶分子构象稳定机制,突破抗原决定簇类结构修饰难题,建立酶活性保护技术与类特异抗体制备技术,开发类检试剂盒(卡),解决农兽药类检稳定性及包容性难题,并开发共轭滤光定量检测器,实现层析快检卡数字判读;集成荧光探针、生物信号转导等,建立分子马达核酸分型传感检测技术,实现食源性病原菌多型同检。
“由此我们构建了‘既快又灵’的检测技术系统,成果应用实现标准化及产业化,为提升公共卫生安全应对能力提供检测技术支持。”邹明强说。
传统检测技术实现飞跃
“该项目综合利用多项微纳生物传感技术,建立了系列高灵敏高通量检测技术,在实现技术创新的同时也推动了相关技术的进步。”邹明强说。
首先,项目技术改善提升了传统检测技术水平,实现了传统检测技术的飞跃。胶体金免疫层析检测技术具有简便快速、成本低等优势,现场检测应用广泛,但灵敏度低与不能定量检测大大限制了它的应用范围。该项目建立了纳米金增敏技术,大幅度提高传统胶体金检测方法的灵敏度,在与禽流感国家标准检测方法的比对测试中,准确度一致,灵敏度相当,增敏技术使胶体金检测技术达到了定量PCR的水平,有效提高了疫病防控水平。
同时,项目研发团队用荧光标记取代了传统的金标记,实现了层析检测的定量检测,更加扩展了层析检测技术的应用范围,特别是通过目标物含量的多少来进行的检测。“这项技术使传统免疫层析技术实现了灵敏度大幅提升与定量测定。”邹明强说。
其次,该项目是多技术交叉融合,通过合力提升了技术水平。在流式荧光编码微球检测技术中,应用化学与材料技术合成了量子点等标记物,应用生物技术实现了目标物的准确捕获,在检测结果的判定中又引入了不确定度等统计学概念,使检测结果更加客观科学,几种技术集合在一起形成的是具有多种优点的检测技术。
最后,根据应用需求,建立了点面结合的检测技术。准确测定目标物是检测技术的终极目标,而测定类别也具有广泛的实际需求。然而,目前广泛使用的农残酶抑制法快筛法,因酶试剂难于在通常条件下保存和运输,制约了该法的应用可靠性。
“该项目发明了稳定贮藏酶试剂配方,有效保障了该方法的可靠性,提高了其应用价值,该方法一次可检测涵盖约300种高毒农药。”邹明强说。
据了解,该项目团队围绕快检仪器、试剂(卡、盒)及方法构建了较为完整的快检技术系统,获国际专利授权1项,国家发明专利授权15项,软件著作权1项,制定国标3项,医疗器械注册证6项,发表SCI论文35篇。项目禽流感层析传感增敏技术经第三方检测机构验证,与国标定量PCR法检测结果一致且灵敏度相当;参加全国甲型H1N1流感双盲双测筛选名列第一;鉴定意见认为项目整体技术达到国际先进水平。
“项目以需求为牵引,以应用为导向,利用微纳生物传感技术实现了检测技术的突破,既推动了检测技术的进步,也反馈促进了微纳生物传感技术的发展。”邹明强说。
项目成果开花结果
如今,项目成果已广泛用于甲型H1N1流感全国联防联控、国境检验检疫、国家残留监控计划、北京奥运和上海世博会食品安全保障,大力促进了我国应对公共卫生安全水平提升。