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上海交大团队开发出新一代“结构-荧光”联合编码技术,构建新型超高通量悬浮芯片

2021-05-19 14:16 前瞻网   

 

近日,上海交通大学生物医学工程学院古宏晨-徐宏研究团队在新型超高通量悬浮芯片的设计构建及用于单反应多指标生物检测技术方面取得突破性进展。

据悉,研究团队通过一种新的“结构-荧光”联合编码策略(为第四代),开发了一个包含300种编码微球的巨大编码库。这些类似星空中的天体的编码,可以用一束激光激发,实现结构和两个荧光信息三要素的解码。这种编码平台,在实际的多路生物检测中显示出巨大的潜力。

上海交大团队开发出新一代“结构-荧光”联合编码技术,构建新型超高通量悬浮芯片

编码微球是悬浮芯片技术的核心,也是中国体外诊断领域中上游核心原材料所面临的“卡脖子技术”之一。该方法在介孔微球的孔道内装载荧光染料分子,再在微球的外表面利用层层自组装法依次装载磁性纳米颗粒和荧光量子点纳米晶,成功建立了集三种编码元素(结构和双色荧光)、以及超顺磁特性的超高通量悬浮芯片系统。

之后,研究团队再利用流式细胞仪作为解码系统,成功实现了单色激光在单个反应管中一次激发与鉴别出300种重编码微球,这是目前已有报道的最高记录。

利用该悬浮芯片系统,研究人员还进一步实现了单管10重肿瘤标志物的联合检测,展现了多重指标联合检测的实际应用潜力。

为解决本领域的上述重要问题,该团队在国际上首次发现了通过改变介孔微球的孔隙率和基质成分等微球内部的精密结构,可在流式细胞仪上产生特殊的散射光信息,每类微球独特且有规律的散射光信息具有分群特征,从而提出了微球结构可作为一种全新维度的光学编码元素的假设。

上述研究成果以“Precisely Encoded Barcodes through the Structure-Fluorescence Combinational Strategy: A Flexible, Robust, and Versatile Multiplexed Biodetection Platform with Ultrahigh Encoding Capacities”为题,发表成为微纳米材料领域权威期刊《Small》的最新一期封面文章。

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责任编辑: 3976DBC

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