我院洪国粦团队获2022年度厦门市科技进步奖三等奖

发布日期:2023-04-18     点击数:

科技成果简介

宫颈癌为全球女性发病率及致死率排名的癌症,也是中国女性生殖系统最常见的癌症人乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)感染为宫颈癌的主要致病因素,通过HPV检测可客观地揭示病毒的感染情况,是宫颈癌筛查时不可或缺的检测指标。现有的HPV检测手段受困于检测位点易漏检、检测目标物与癌症相关性低、存在交叉污染风险及实验环境限制等因素,难以满足日趋迫切的检测需求电化学检测技术具有高灵敏度与高特异性、构建原理简单适用性广、检测设备简单等优点,具有极高潜力广泛地应用于医学检验当中当该技术直接用于临床标本检测时,仍需要进一步创新满足生物样本检测所需的超高灵敏度与高精密度本项目有效利用电化学传感器具有灵敏度高、特异性好、检测成本低的优势,结合创新信号放大策略、开发新型高效信号分子、优化传感器检测平台等方面的工作,构建了多种传感器从而实现灵敏且高精密检测HPV的目的。

成果重要性及价值

1. 创新信号放大策略通过将电致发光反应控制在电极表面,研发用于HPV检测的电化学发光传感器,结合核酸外切酶扩增法的恒温循环作用进一步提高检测灵敏度,构建的检测限达3.54 fM(即10-15 M水平)。传统的电化学发光传感器检测限10-11 M水平,本项目通过创新信号放大策略将灵敏度提高了4个数量级1此外,通过超分支滚环扩增结合熵驱动的链置换反应与电化学检测方法,将传感器的灵敏度提高10-17M水平,较先前工作提高了2个数量级,实现了对HPV的超灵敏检测2

 

1.基于核酸外切酶扩增法电化学发光传感器

 

2.基于超分支滚环扩增熵驱动的链置换反应的电化学传感器

2. 开发新型信号分子:传统的电化学指示剂存在信号强度较弱、信号背景较大或具有毒性等局限性,本项目合成了基于金纳米团簇的高效电化学发光探针,克服了传统金纳米团簇难以用于水相检测局限信号分子信号显著、信号背景低,在最佳条件下,较传统信号分子灵敏度高2个数量级,将HPV DNA检出限提高至6.8 attomole(即10-18 M水平)。(3

 

3.基于金纳米团簇的高效电化学发光探针

3. 优化传感器检测平台:检测相对标准差(RSD)越小,则检测重现性越好,即检测精密度越高。传统的电化学传感器,在捕获探针修饰时随机性大,电极之间差异大,影响了检测的精密度。本项目构建了基于牛血清白蛋白载体的HPV检测平台,检测的RSD仅为4.3%(传统电化学检测平台RSD约为8.5%),大大提高了检测的精密度,使本项目开发的传感器达到灵敏度、高精密检测的目的。4

 

4.基于牛血清白蛋白载体的HPV检测平台

本项目聚焦迫切的HPV检测需求,积极进行科技创新,突破技术瓶颈,构建的传感器实现了超灵敏、高精密且绿色无毒检测HPV的目的,12家医院应用证实了其广泛的适用性增强医疗机构诊治患者的能力助力我国宫颈癌防治工作的开展。相关工作成果国际重要期刊上发表论文8篇,总影响因子63.833,申请国家发明专利1项。

团队介绍

本项目由厦门大学附属第一医院检验科、厦门市基因检测重点实验室主持,福州大学化学学院合作,共同完成。

 

洪国粦 博士,厦门大学教授,博士生导师

 

林振宇 博士,福州大学研究员,博士生导师

 

何颖豪 硕士,厦门大学附属第一医院检验师

 

杨园园 在读博士,厦门大学附属第一医院检验师

    

程玲军 在读博士

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