[01067741]艾滋病快速检测试剂盒与配套纳米器件研制

研究背景:艾滋病，由于传染性强，死亡率高，号称“超级癌症”，引起世界各国普遍重视。遗憾的是国内外尚未有成熟的艾滋病早期诊断设备与技术，目前主要依赖于实验室早期快速诊断技术(如HIV抗体检测、P24抗原检测、病毒分析、HIV病毒载量测定和HIV该酸检测)。国际上采用第4代HIV诊断酶标试剂和HIV核酸检测试剂，前者可同时检测(HIVIgG、IgM,抗体和p24抗原，其敏感性和特异性均显著提高，“窗口期”也相应缩短，但由于吸附到载体上的抗体和抗原的量有限，常会造成抗原和抗体检测之间的干扰现象，灵敏度降低；后者虽可检出HIV感染的窗口期，但操作繁杂，且成本较高，尚未在普通实验室常规使用。国内尚无独立产权的商品上市，所有的检测(试剂盒绝大部分仍依赖于进口。研究内容:该技术针对国内外艾滋病早期诊断试剂和设备的研究现状，引入先进的纳米技术，如磁性纳米粒子、量子点、荧光磁性纳米粒子等光、电、磁和热特性，结合定量PCR技术、生物免疫层析技术、生物芯片技术与传感器技术，研制拥有自主知识产权的艾滋病快速诊断试剂盒及配套生物免疫层析芯片检测仪，并完成转化前的报批。关键技术与创新:1)率先克服了艾滋病毒(HIV)env基因表达载体在大肠杆菌表达系统中杀死宿主菌的毒性问题，成功地制备了具有生物活性的Env蛋白；2)建立了可控、重复性好的量子点、磁性颗粒生产、分选、标记、活性鉴定的标准流程；3)利用分选后粒径一致的二氧化硅包裹的磁性纳米粒子标记Env蛋白，研制出磁性层析试纸条，Env抗体检测灵敏度达到5pg/mL；4)首饮报告了量子点标记的荧光免疫检测anti-HIV-1gp41抗体方法，灵敏度可达到100pg加L；研制出量子点标记的层析试纸条，检测anti-HIV-1gp41抗体的灵敏度达到200pg/mL，检测时间在10分钟之内；5)研制出量子点标记的HIV相关抗原的蛋白质芯片，灵敏度可达0.lng/mL,检测时间在30分钟之内，建立了量子点荧光淬灭基础上的定量PC毗钡l方法；6)研制出针对量子点荧光信号的免疫层析芯片阅读仪，并编写了图像采集与定量分析软件，完成了样机研制与测试。经临床医院标本钡l试，灵敏度为2pg/mL、特异性为100%。主要的研究成果:建成了一个纳米生物检测实验室；发表了38篇SCI论文，影响因子5以上论文10篇，其中建立的碳纳米管与量子点自组装基础上的抗原抗体超敏感检测原理方法，在Analytical Chemistry上发表后，Nature Nanotechnology杂志发表了评论；获得授权专利:公开专利7项，其中一项授权发明专利技术“量子点荧光淬灭基础上的实时荧光定量PCR的检测方法(ZL20061026091.1)”，以技术入股形式与上海安塞生物技术有限公司合作，已经实现年悄售额2000万元；与苏州康立达纳米生物工程有限公司合作，研制的生物免疫层析芯片检测仪获得专利授权(ZL201020294006.1)与医疗器械证书(苏食药械(准)字2011第2400762号)；培养了3名博士后，7名博士生，10名硕士生，锻练了青年骨干；在此基础上获得了国家肝炎艾滋病等传染性疾病重大专项经费846万的支持(2009ZX10004-311)。