獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡介
2023年CAIA獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)：基于常壓離子化質(zhì)譜的生物標(biāo)志物分析新方法及其應(yīng)用
完成單位：北京大學(xué)、中國石油大學(xué)（北京）
完成人：白玉、徐姝婷、韓曄華、馬雯、聶洪港、劉明霞、艾萬鵬
成果簡介：生物標(biāo)志物作為疾病發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的判斷指標(biāo)，在臨床診斷和治療中具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。其濃度低、性質(zhì)差異大、動(dòng)態(tài)范圍寬等特點(diǎn)，使生物標(biāo)志物的超靈敏和快速測量面臨挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目針對(duì)體液、細(xì)胞及組織中生物標(biāo)志物檢測所面臨的靈敏度不足、分析通量低等難題，發(fā)展常壓質(zhì)譜離子化新裝置，提出高靈敏多重放大新策略，開發(fā)高通量分析新技術(shù)和新方法，開展極少量生物樣本中生物標(biāo)志物的分析檢測。搭建了集成多功能常壓離子源質(zhì)譜、常壓質(zhì)譜免疫、基于紙芯片的多標(biāo)志物聯(lián)合檢測以及單細(xì)胞多元質(zhì)譜流式等分析平臺(tái)，發(fā)展了微升級(jí)血清中超靈敏的目標(biāo)蛋白分析、基于激光可裂解探針的標(biāo)志物分析和成像以及單細(xì)胞蛋白質(zhì)和代謝物同時(shí)檢測等新方法，實(shí)現(xiàn)了極少量血清、單細(xì)胞和組織中多元生物標(biāo)志物的高靈敏、高通量分析。為重大疾病生物標(biāo)志物篩查、診斷預(yù)警、腫瘤細(xì)胞精準(zhǔn)分型和腫瘤耐藥機(jī)制研究等提供重要方法和關(guān)鍵技術(shù)支撐。近5年成果在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. In. Ed.和Anal. Chem.等SCI期刊發(fā)表論文29篇，中文核心期刊論文3篇，撰寫專著章節(jié)2章，獲得4項(xiàng)授權(quán)中國發(fā)明專利。成果獲得國際國內(nèi)同行的充分肯定和認(rèn)可，對(duì)于推動(dòng)常壓質(zhì)譜在臨床診斷中的應(yīng)用、提升我國在該領(lǐng)域的研究水平具有重要意義。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值：針對(duì)體液、細(xì)胞及組織中的生物標(biāo)志物檢測所面臨的靈敏度不足、分析通量低等難題，搭建了集成常壓離子源平臺(tái)、電噴霧加速的芯片噴霧離子源、在線激光散射耦合電噴霧等系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的常壓離子源平臺(tái)以及新型進(jìn)樣裝置，克服單一離子源電離能力不足的問題，實(shí)現(xiàn)極性和弱極性的有機(jī)和生物標(biāo)志物的有效電離及結(jié)構(gòu)解析。提出了基于離子型質(zhì)譜標(biāo)簽和常壓離子化質(zhì)譜的三重放大策略，發(fā)展了基于紙芯片的多標(biāo)常壓質(zhì)譜免疫分析方法，建立了極少量血清樣本、單細(xì)胞和組織中蛋白質(zhì)和代謝物等生物標(biāo)志物的高靈敏分析新方法，首次實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞中多元蛋白質(zhì)和代謝物的同時(shí)質(zhì)譜分析。為基于單細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞精準(zhǔn)分型和腫瘤耐藥研究領(lǐng)域提供了突破性的新技術(shù)和新方法。為腫瘤等重大疾病生物標(biāo)志物篩查、早期診斷預(yù)警、精準(zhǔn)治療研究等提供重要的分析方法和關(guān)鍵技術(shù)支撐。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：多種離子源平臺(tái)和生物標(biāo)志物分析方法等已經(jīng)獲得4項(xiàng)中國發(fā)明專利授權(quán)。相關(guān)內(nèi)容與北京大學(xué)人民醫(yī)院以及解放軍總醫(yī)院等臨床醫(yī)院和科研單位開展科研合作研究。
應(yīng)用前景：生物標(biāo)志物作為疾病發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后判斷指標(biāo)，在臨床診斷和治療中具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。我們充分利用常壓離子化質(zhì)譜快速、高通量的特點(diǎn)，從提高方法的通用性和靈敏度等多角度構(gòu)建復(fù)雜生物樣本中標(biāo)志物的分析新技術(shù)和方法。近年來臨床質(zhì)譜發(fā)展迅速，我們的方法在臨床重大疾病的早期預(yù)警、診斷和治療中均具有重要意義和推廣價(jià)值。
