基于呼出气体和凝聚物检测的疾病早期无创诊断仪器研制

呼出气体诊断作为一种具有极大发展前景的疾病早期诊断方法正被世界各国越来越多的重视，一些发达国家在此这方面已投入大量的财力。呼出气体诊断方法发展关键技术的是确定与疾病相关的特征性标志物和研究相应的高灵敏度和高特异性的检测传感器和仪器。本项目基于我们10多年有关呼吸特征标志物以及新型生物化学传感技术和仪器研究的基础上，提出采用结合新型纳米技术和微纳生物传感技术检测人体呼出气体和冷凝物中与早期肺癌相关的特异性生物化学标志物。通过采集人体呼出气体和冷凝物，提取呼吸气体中的特异性挥发性有机气体分子和呼吸冷凝物中与肺癌相关的蛋白分子、DNA以及重金属离子等生化物质，从而为肺癌等疾病的早期无创诊断提供新的技术手段。研制出在分子水平上快速检测疾病的代谢标志物和早期检测和诊断的传感器和仪器，项目将完成新型的生物化学传感器芯片、针对肺癌等疾病的早期诊断的仪器样机。研究成果达到国际领先或先进水平。

呼出气体诊断作为一种具有极大发展前景的疾病早期诊断方法正被世界各国越来越多的重视，呼出气体诊断方法发展关键技术的是确定与疾病相关的特征性标志物和研究相应的高灵敏度和高特异性的检测传感器和仪器。本项目基于我们多年有关呼吸特征标志物以及新型生物化学传感技术和仪器研究的基础上，提出了采用结合新型纳米技术和微纳生物传感技术检测人体呼出气体和冷凝物中与早期肺癌相关的特异性生物化学标志物。. 通过采集人体呼出气体和冷凝物，提取了呼吸气体中的特异性挥发性有机气体分子和呼出气体冷凝物中与肺部疾病相关的蛋白分子以及重金属离子等生化物质，从而为肺部疾病疾病的早期无创诊断提供新的技术手段。研制出了在分子水平上快速检测疾病的代谢标志物和早期检测和诊断的传感器和仪器，项目完成了新型的生物化学传感器芯片的设计，完成针对肺部疾病、包括肺癌的无创、无标记和快速诊断的新型仪器样机的研制。研究成果达到国际领先或先进水平。. 本课题完成了肺癌、肺炎、肠道感染疾病特异性标志物的临床确定，疾病和致病菌检测的生理、病理和诊断模型的建立，揭示了在分子水平上肺癌代谢特征气体和液态分子和检测的机理和过程。检测呼吸气体和呼吸冷凝物中分子、离子的敏感过程和机理；对肺癌、肺炎、肠道感染等疾病特异性标志物敏感的纳米材料和气味受体的制备以及在芯片表面的表征技术。微加工技术形成特殊结构特征微流控通道，快速微流控分子和离子的富集、分离和前处理技术等。. 采用微纳生物传感器在呼吸气体和呼吸冷凝物进行肺癌、肺炎等肺部等疾病的早期诊断的方法。通过人的呼出气体和呼出气体的冷凝物、提取了呼出气体中的特异性挥发性有机气体分子以及呼吸冷凝物中与肺癌相关的蛋白分子以及重金属离子等，从而为肺癌等疾病的无创和早期诊断技术提供新的技术手段。. 该课题已完成实验室样机1台，进行了100多例的临床实验，取得初步成果。在国际上出版英文专著1本、国际刊物发表SCI论文8篇，在国际会议和国内刊物和会上发表论文多篇，获得瑞士日内瓦国际发明展览会金奖1项，申请国际PCT发明专利1项、申请和获得国家发明专利和实用新型专利6项。