基于集成微流体的液相蛋白质原位表达芯片的构建及其免标记实时检测的研究

高通量蛋白芯片技术的广泛应用与普及面临一系列的挑战：1）由于蛋白质缺乏类似PCR的扩增技术，通量化表达、纯化蛋白质是一个领域难题，对于高通量蛋白芯片的构建尤其困难；2）蛋白质在衬底表面的有效固定（固定量，空间取向、构象）以及生物活性的保持，尚未得到有效解决；3）现有的蛋白芯片的检测主要基于荧光技术，不仅需要荧光标记，而且无法提供相关蛋白-生物分子相互作用过程的动力学信息（如：Ka、Kd）。本课题拟通过大规模集成微流体技术（>100个独立微流管道）、无细胞蛋白表达技术与高通量表面等离子体共振成像（SPRi）检测技术这三项技术的集成，研究开发基于大规模集成微流体的无细胞原位蛋白表达、原位固定的蛋白微阵列芯片，并通过SPRi实现对原位固定的蛋白-生物分子的相互作用实现无标记、实时、动力学的高通量检测与分析。

本课题通过大规模集成微流体技术、无细胞蛋白表达技术与高通量表面等离子体共振成像（SPRi）检测技术这三项技术的集成，成功研究开发了基于大规模集成微流体的无细胞原位蛋白表达、原位固定的蛋白微阵列芯片，并通过SPRi 实现对原位固定的蛋白-生物分子的相互作用实现无标记、实时、动力学的高通量检测与分析。相对于传统的蛋白质阵列研究方法，该技术的制备简单、耗费少，并且能提供丰富有力信息，如相互作用的动力学信息，为蛋白质组学、药物筛选以及新的生物靶标发现奠定了坚实的基础。