用于结核抗原检测的磁酶免疫生物传感器

结核抗原的检测，对结核病早期诊断具有重要的研究意义和临床应用需求；但目前研究采用的光度酶联免疫分析（ELISA）或斑点ELISA方法，操作繁琐、检测时间长，在准确测定方面还存在许多问题和难点。本项目选择结核特异性抗原ESAT-6或CFP-10的检测为切入点，将化学发光免疫分析与磁分离、微流控和光电检测等多种技术联用，开展高灵敏度、高选择性、快速、简便的结核抗原定量检测新方法研究。重点进行磁探针的功能化修饰、生物传感器制备、系统集成及其定量检测应用等研究，实现免疫分析的集成化和微型化，深入分析响应机理，并探索生物传感器在结核病早期诊断中应用的可行性；进而建立用于结核抗原快速检测的磁酶免疫生物传感器新理论和新方法，为结核病早期诊断相关研究提供传感器理论和技术支撑，促进生物医学电子学、信息科学等多学科领域联合发展。

在国家自然科学青年基金等支持下，项目针对结核病早期筛查需求，选择结核特异性抗原CFP-10或CFP10-ESAT6融合蛋白的快速检测为切入点，主要围绕结核抗原定量检测新方法、传感器技术及仪器系统集成等方面开展了深入研究，按计划完成了项目研究任务和考核指标。具体研究工作和成果如下：. 成功研制出可对结核抗原靶向捕获的免疫磁探针，偶联效率达到90%；建立了结核抗原定量检测用化学发光磁酶免疫新方法，结合自制的光电检测仪，开展传感器系统集成研究，获得对结核抗原蛋白CFP-10及CFP10-ESAT6融合蛋白的检测特性，检测下限1ng/mL，时间小于45 min，并将建立的化学发光磁酶免疫方法拓展用于对肺癌标志物的检测研究；进一步对原有的光电检测仪进行改进和优化，研制出便携式的三通道化学发光仪，并以肺癌标志物为模型开展了多标志物的检测特性研究。此外，还利用微流控、纳米材料修饰、电化学免疫检测等技术研制了基于直接免疫反应的石墨烯基纳米复合物修饰纸芯片电极，建立了结核抗原检测用电化学免疫传感器检测新方法，结合实验初步验证了检测可行性。. 发表相关论文15篇，其中，SCI/EI收录7篇；在电化学免疫传感器制备、疾病标志物检测仪方面获得国家发明授权专利2项，在传感器表面修饰、纸芯片酶联免疫传感器和纸芯片电化学免疫传感器制备方面共申请相关国家发明专利3项。获得“2011中国生物医学工程联合年会青年竞赛”二等奖1项，研究成果作为一部分还获得了2013年北京市科学技术二等奖1项。发展青年主体创新人才队伍，形成一支掌握免疫学分析、免疫生物传感器制备及光电检测等技术的研究团队；培养副研究员1人，培养学术骨干2人进入中国科学院电子学研究所“优秀青年人才计划”；培养硕士研究生3人，其中1人获得中国科学院电子学研究所顶秀奖。