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无标记光学蛋白质芯片技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-09-10 18:33:54

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘诗韵 | 2023-09-10 18:33:54

无标记光学蛋白质芯片技术是由中国科学院力学研究所研发,将可同时检测多种蛋白质分子的微阵列、蛋白质分子间特异性识别和高分辨椭偏光学成像技术相结合而发展成的具有无标记、高灵敏度、高通量特点的新型蛋白质分子相互作用定量检测技术,具有独立自主知识产权。与现有临床体外诊断方法相比,无标记光学蛋白质芯片技术在检测时间、样品消耗、检测成本和操作等方面均具有显著优势,能够在面对种类繁多、性质各异的蛋白质分子间相互作用分析时,同时满足高通量和高灵敏度检测的要求

1.检测时间:1-120 分钟可调;

2.样品流量:1-1000 微升;

3. 检测结果读取时间:小于 10 秒钟;

4.检测灵敏度:优于 0.1ng/ml(标准试剂盒)。

无标记光学蛋白质芯片技术是一种新兴的生物技术,在生命科学领域具有广阔的应用前景。以下是该技术的一些主要应用方向:

1. 药物筛选和研发:无标记光学蛋白质芯片技术可以用于高通量筛选药物候选物,加速药物研发过程。通过在芯片上固定特定蛋白质靶点,并利用光学信号检测药物与靶点的相互作用,可以快速评估药物的亲和性、选择性和活性。

2. 疾病诊断和预防:无标记光学蛋白质芯片技术可以用于检测和分析人体内的特定蛋白质标志物,从而实现早期疾病的检测和诊断。例如,可以利用该技术检测肿瘤标志物、心血管疾病相关蛋白质等,为个体化医疗提供可靠的诊断药物靶点的发现和治疗策略的设计提供重要信息。

4. 农业和食品安全:无标记光学蛋白质芯片技术可以应用于农业领域,用于检测农作物中的有害物质,如农药残留、重金属等。同时,该技术也可用于食品安全监测,快速鉴定食品中的各种添加剂和污染物,确保食品质量和安全。

总的来说,无标记光学蛋白质芯片技术具备高通量、灵敏度高、多样性强等特点,可在医学、生命科学、农业等领域发挥重要作用。随着该技术的不断发展和完善,相信会有更多的应用场景被开发出来,为人类健康和生活带来更多益处。

技术团队由靳刚研究员、牛宇副研究员、冯冉冉副研究员和于桂清主管组成。靳刚研究员于 1993 年获法国巴黎皮埃尔·玛丽·居里大学和ESPCI 物理学博士,先后出任法国国家科研中心合作研究员、瑞典林雪平大学客座科学家、葡萄牙里斯本大学客座教授和韩国亚洲纳米生物科技研究所国际研究员。1996 年至今任中科院力学所研究员、博士生导师、所学术委员会委员。兼任过中国科学院专家委员会委员、山东省医学科学院客座教授、中国科学院知识创新“十五”重大项目首席科学家、中国医学科学院微循环研究所特聘研究员、生物芯片实验室主任、学术委员会副主任委员、中国生物物理学会生物物理技术分会理事和中国科学院基础研究发展战略重点规划专家。靳刚研究员主要从事光学纳米检测和生物分子测试技术研究、二维纳米生物材料及生物分子间相互作用研究和蛋白质芯片技术等研究。目前,靳刚研究员已发表科技报告 200 多篇,在国际会议上做邀请报告 50 余次,申请专利 30 余项。牛宇副研究员、冯冉冉副研究员和于桂清主管分别负责生物医学、表面化学和科研管理方面的工作。

1. 高通量筛选和研发:该技术能够实现高通量、高速度的药物筛选和研发,大大缩短了传统方法所需的时间和资源。通过在芯片上同时检测多个样品和多个蛋白质相互作用,可以高效地筛选出具有潜力的药物候选物,从而加速药物研发过程。

2. 提高诊断准确性:无标记光学蛋白质芯片技术可以实现对特定蛋白质标志物的高灵敏度检测和定量分析,从而提高了疾病的早期诊断准确性。通过检测血液、尿液等样本中的蛋白质标志物,可以帮助医生更准确地判断疾病的类型、进展和预后,为患者提供更有效的治疗方案。

3. 个体化医疗和药物治疗:无标记光学蛋白质芯片技术可以用于分析个体之间的蛋白质表达差异,从而实现个体化医疗和药物治疗。通过比较不同个体的蛋白质表达谱,可以了解到患者对药物的反应差异,有助于确定最佳的个体化治疗方案,提高治疗效果。

4. 提高农业生产效率和食品安全:无标记光学蛋白质芯片技术可用于快速检测农作物中的有害物质和动物产品中的添加剂和污染物,提高农产品的质量和安全性。通过及时发现和控制农作物病虫害、检测农药残留等问题,可以减少农业损失,并保障食品安全。

5. 促进基础科学研究:无标记光学蛋白质芯片技术为科学家提供了一种高通量、高效率的工具,有助于深入理解细胞信号传导、蛋白质互作等基础科学问题。这将推动相关领域的研究进展,为人类认识生命机制和疾病发生机理提供新的视角和解决方案。

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