我国生物芯片的实用化研究取得重大突破，西南医院研制成功临床诊断生物芯片

http://www.100md.com 2002年6月29日 《中国医学论坛表》 2002年第23期

     本报讯 以往检测性激素、胰岛素、甲状腺素及基因缺陷最快要3天，而现在只需要1个小时。近日,重庆第三军医大学附属西南医院检验科研制开发的“组合靶基因传感器芯片及自动检测仪” 顺利通过成果鉴定和国家科技部专题验收，权威人士称，这标志着我国生物芯片的实用化研究取得重大突破。

    生物芯片的研究是目前国内外研究重点和热点之一。西南医院检验科与中国嘉陵集团、信息产业部电子第26所等单位联合组建了以西南医院检验科府伟灵教授为首席科学家，由生物芯片、医学检验、电子技术、机械工程、软件工程等领域的40多位专家组成的“生物芯片及自动检测仪研发课题组”。经过5年多的艰苦攻关，课题组完成了国家“九五”攻关重大课题“组合靶基因传感器芯片及自动检测仪的研制与开发”并通过了由国家科技部、重庆市科委组织的专题验收和成果鉴定。

    “组合靶基因传感器芯片”是一种针对临床实际需要研发的低密度生物芯片。他们将成熟的压电石英谐传感器技术与新兴的生物芯片技术相结合，综合集成了传统基因芯片“集成”、“可寻址分析”和“并行处理”等特点，在进行生物传感器芯片加工工艺优化、探针固定方法选择以及提高芯片检测灵敏度和特异性的基础上，成功构建了有别于荧光杂交芯片的压电石英传感器阵列生物芯片，具有无需标记、无需配套扫描仪，能实时动态检测核酸杂交、免疫反应、配体—受体结合反应、凝固反应等优点，既可高效率、系统化地探索和优化影响因素，又可满足大批量临床标本测试的需要，显著提高了检测效率。他们成功研制出压电生物传感器芯片检测仪。该自动检测仪集样品前处理、自动进样、流动分析于一体，基本实现了临床基因及其他生物大分子分析的自动化。

    在系统软件上，采用了Windows NT平台，实现了多通道数据实时采集、分析，并整合了临床检验报告系统，实现了检验结果的网络化传输。具有体积小、携带方便、操作简单、编程灵活等特点。不仅可以满足大型医院基因及其他生物大分子检测的需要，还可用于中小医院及流动医疗站(点)的快速实验诊断。

    他们探索并建立了一种全新的、高效的凝血相关实验检测系统。课题组发现在纤维蛋白原凝固过程中，凝固终点时可导致压电石英谐振传感器电极表面质量负荷增加，导致振荡频率发生显著的特性变化原理的基础上，将压电石英谐振阵列芯片技术成功应用于体外凝血相关指标的检测，是继光学法、磁珠法后判定凝血实验终点的又一个新方法。该项目将PNA (肽核酸)探针作为压电DNA传感器的分子识别元件，同时将SDA (链置换扩增技术)与压电传感器技术相结合，构建了SDA压电基因传感器及其相应的阵列芯片，用于临床上病原微生物的基因诊断，实现了不经PCR (热循环基因扩增技术)扩增进行低拷贝基因的临床实时检测的目的。

    他们还将压电生物传感器阵列芯片用于耐甲氧西林金葡菌(MRSA)、结核分枝杆菌、巨细胞病毒(CMV)等临床难以培养的病原微生物的检测、拓展了生物芯片的临床应用范围。同时，构建了压电石英谐振免疫传感器阵列芯片，并用于人HCG、C-肽、胰岛素等多肽激素及AFP、CEA等肿瘤标志物的临床检测研究，取得了较好的效果。经过6家医院试用，证实其具有操作简便、耗时短、成本低、能检测大批量标本、临床实用性强等特点。

    据悉，该研究成果不仅可以应用于基因诊断、微量蛋白与激素检测、凝血指标分析等临床检验领域，还可以在环境监测、食品卫生检测和生物战剂检测等方面显示出广阔的应用前景。

    冯琳

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