獲獎項目簡介
2024年分析測試科學(xué)獎一等獎：超靈敏分子診斷探針開發(fā)及臨床應(yīng)用
完成單位：四川大學(xué)
完成人：李峰、楊千帆、唐婭楠、王冠、黃丹、高露、吳宇琴、王志印
成果簡介：檢測血液等臨床樣本中的標(biāo)志物是疾病診斷的重要手段，但現(xiàn)有方法僅適用于標(biāo)志物豐度較高的臨床場景。如何精準(zhǔn)設(shè)計分子診斷探針，實現(xiàn)復(fù)雜臨床樣本中低豐度標(biāo)志物的精準(zhǔn)識別與超靈敏檢測，是當(dāng)前體外診斷所面臨的重大挑戰(zhàn)。針對于此，本成果提出從熱力學(xué)角度系統(tǒng)研究分子診斷探針，揭示了探針分析性能的熱力學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建了理論模型定量指導(dǎo)新一代探針設(shè)計與優(yōu)化，并實現(xiàn)了臨床應(yīng)用與轉(zhuǎn)化，所包含具體成果包括：1.發(fā)展了超靈敏生物識別探針技術(shù)，將核酸突變識別特異性提升100倍，將蛋白檢測靈敏度提升多達(dá)一萬倍；2.提出了熱穩(wěn)定探針的設(shè)計新思路，將突變檢測溫度區(qū)間提升5倍以上；3.面向臨床需求，研制了診斷試劑與便攜裝備，在腫瘤液體活檢、重大傳染病診斷等多個臨床場景中實現(xiàn)應(yīng)用與轉(zhuǎn)化。本成果發(fā)表SCI論文70篇，10篇代表作包括：5篇J. Am. Chem. Soc.、3篇Nat. Commun.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.和1篇Nucleic Acid Res.，論文他引共1501次，獲授權(quán)專利10項。本項目成果已完成多項第三方技術(shù)驗證與臨床應(yīng)用驗證，實現(xiàn)專利權(quán)轉(zhuǎn)讓2項，與多家體外診斷企業(yè)進(jìn)行了成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)合作。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：本成果的主要創(chuàng)新點是從化學(xué)熱力學(xué)角度系統(tǒng)研究分子診斷探針分析性能的機(jī)制，實現(xiàn)了關(guān)鍵熱力學(xué)參數(shù)的精準(zhǔn)測量和調(diào)控，并通過進(jìn)一步構(gòu)建理論模型，定量指導(dǎo)了探針的精準(zhǔn)設(shè)計、迭代與臨床應(yīng)用，從而為化學(xué)測量學(xué)在疾病診療領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路和應(yīng)用方向。
社會經(jīng)濟(jì)效益：本成果針對腫瘤液體活檢、重大傳染病診斷等臨床實際場景，研制了診斷試劑與便攜裝備，實現(xiàn)了臨床應(yīng)用與轉(zhuǎn)化，展現(xiàn)出較好的社會與經(jīng)濟(jì)價值。具體而言，本成果針對肺癌藥物敏感性突變和耐藥突變，開發(fā)了超靈敏檢測試劑，在臨床上實現(xiàn)了藥敏篩查和耐藥監(jiān)測，所開發(fā)技術(shù)第三方技術(shù)驗證，并實現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。本成果還開發(fā)了超靈敏新冠抗體檢測試劑，并成功在腎移植人群中實現(xiàn)了新冠疫苗的效應(yīng)評估，指導(dǎo)新冠疫苗在免疫缺陷人群中的使用。
應(yīng)用前景：本成果所提出的熱力學(xué)指導(dǎo)分子診斷探針精準(zhǔn)設(shè)計的思路，有望廣泛應(yīng)用于指導(dǎo)各類分子診斷探針的精準(zhǔn)設(shè)計與臨床應(yīng)用，提升探針檢測性能，解決實際臨床問題。本成果所開發(fā)的診斷試劑與便攜裝備，已經(jīng)完成前期臨床驗證，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，有望在不遠(yuǎn)的將來形成產(chǎn)品取得進(jìn)一步的社會和經(jīng)濟(jì)價值。
