生物条形码模式电化学发光免疫分析及其超高灵敏检测肿瘤标志物的应用研究
批准号:
81273130
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郭智勇
依托单位:
学科分类:
卫生分析化学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴大珍、王邃、魏丹毅、李天华、谢洪珍、郝婷婷、杜书平、段静
中文摘要
生物条形码免疫分析灵敏度超高,但检测步骤繁琐、耗时长、稳定性差;电化学发光免疫分析步骤简单、耗时短、稳定性高,但灵敏度有限;故二者均无法满足癌前病变、肿瘤早期患者体内极低浓度肿瘤标志物(TM)的检测要求。在本研究组开发TM检测生物传感器的前期研究基础上,本项目拟基于功能化生物纳米材料,创新分离器件和探针标记手段,以纳米磁珠表面包被的TM抗体为第一抗体,纳米空心多孔球表面同时包被的电化学发光探针、TM抗体分别为信号检测探针、第二抗体,创立生物条形码模式电化学发光免疫分析,并初步构建集成孵育、清洗、检测三个步骤的一体化仪器系统,具有灵敏度超高、免标记、步骤简单、耗时短、稳定性高的特点,可实现极低浓度TM的超高灵敏快速检测,并通过不同癌变时期的TM浓度变化初步探索肺癌预警机制。本项目创立的生物条形码模式电化学发光免疫分析,可为癌前病变、肿瘤早期诊断与预警提供技术平台,兼具重要科学意义和应用前景。
英文摘要
Bio-barcode immunoassay has an ultrahigh sensitivity with a few shortcomings such as cumbersome process, long detection time and poor stability. On the other hand, electrochemiluminescence immunoassay has the advantages of simple process, short detection time and high stability, but its sensitivity is limited. Therefore, neither method could meet the requirement of detecting very low concentrations of tumor markers (TM) in pre-cancer or early-cancer patients. Based on our previous research on biosensors for the determination of TM, we propose to develop a novel method and system of electrochemiluminescence immunoassay using bio-barcode mode. The innovation of this method lies in the use of functional biological nanomaterials in separation device and probe-labeling means. In other words, TM antibody surface-coated on the nanomagnetic bead acts as the first antibody. While, TM antibody and electrochemiluminescence probe, which are both surface-coated on the porous hollow nanosphere, act as the second antibody and signal probe, respectively. In addition, an integrated instrumental system is to be preliminarily constructed by integrating the three key steps, i.e., incubating, cleaning and testing. The method to be developed is expected to be ultrahighly sensitive, label-free, simple, rapid and stable; thus facilitating the ultrasensitive and rapid determination of TM at very low concentrations. Besides, the lung cancer early-warning mechanism is to be explored preliminarily through studying the concentration variation of TM in different stage of lung cancer. Electrochemiluminescence immunoassay using bio-barcode mode to be developed in this project would provide a technological platform for early diagnosis and early warning of pre-cancer or early-cancer patients. Thus, this proposal has high scientific significance and application prospect.
生物条形码免疫分析灵敏度超高,但检测步骤繁琐、耗时长、稳定性差;电化学发光免疫分析步骤简单、耗时短、稳定性高,但灵敏度有限;故二者均无法满足癌前病变、肿瘤早期患者体内极低浓度肿瘤标志物的检测要求。因此,我们构建了兼具生物条形码免疫分析和电化学发光免疫分析优点的生物条形码模式电化学发光免疫分析新方法和新体系。基于功能化生物纳米材料、创新分离器件和探针标记手段,以功能纳米材料表面包被的肿瘤标志物抗体为第一抗体,功能化纳米材料同时包被的电化学发光探针、肿瘤标志物抗体分别为信号检测探针、第二抗体,创立了生物条形码模式电化学发光免疫分析。通过分析生物条形码模式电化学发光免疫分析的局限性,如标记手段不合适、制备方法不合适、激发方法不合适等,采用比表面积大、导电性好的功能化纳米材料构建捕获探针、信号探针,通过形成“第一抗体—抗原—第二抗体”免疫复合物二者包合在一起,创立了基于生物条形码模式的全新概念的“电极内”“法拉第笼式”电化学发光免疫分析模式和升级版金标银染免疫分析,实现了高灵敏、准确、简单、快速、廉价的肿瘤标志物检测与监测,检测限达到ag/mL水平,克服了现有分析方法的复杂、低灵敏度等问题,为进一步构建新型肿瘤标志物传感平台建立了坚实的基础,为癌前病变、肿瘤早期的诊断与预警提供了技术平台。
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Electrochemiluminescence immunosensor for tumor markers based on biological barcode mode with conductive nanospheres
基于导电纳米球生物条码模式的肿瘤标志物电化学发光免疫传感器
DOI:
10.1016/j.bios.2013.09.041
发表时间:
2014-03-15
期刊:
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子:
12.6
作者:
[Du, Shuping, Guo, Zhiyong, Wang, Sui]
通讯作者:
Wang, Sui
An electrochemiluminescence biosensor for mercury ion detection based on gamma-polyglutamic acid-graphene-luminol composite and oligonucleotides
基于γ-聚谷氨酸-石墨烯-鲁米诺复合物和寡核苷酸的电化学发光汞离子检测生物传感器
DOI:
10.1016/j.snb.2014.12.028
发表时间:
2015-03
期刊:
Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子:
--
作者:
[Zhiyong Guo, Beibei Chen, Zebo Wang, Xiaohua Jiang]
通讯作者:
Xiaohua Jiang
A test strip for lead(II) based on gold nanoparticles multi-functionalized by DNAzyme and barcode DNA
基于DNAzyme和条码DNA多功能化金纳米粒子的铅(II)测试条
DOI:
10.1134/s1061934815030247
发表时间:
2015-03
期刊:
Journal of Analytical Chemistry
影响因子:
1.1
作者:
[Tingting Hao, Xiaohua Jiang, Zhiyong Guo, Sui Wang]
通讯作者:
Sui Wang
One-step preparation of disposable multi-functionalized g-C3N4basedelectrochemiluminescence immunosensor for the detection of CA125
一次性制备用于检测CA125的一次性多功能g-C3N4电化学发光免疫传感器
DOI:
10.1016/j.snb.2015.11.133
发表时间:
2016
期刊:
Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子:
--
作者:
[Lin Wu, Yuhong Sha, Wenrou Li, Sui Wang, Zhiyong Guo, Jun Zhou, Xiurong Su, Xiaohua Jiang]
通讯作者:
Xiaohua Jiang
In-electrode vs. on-electrode: ultrasensitive Faraday cage-type electrochemiluminescence immunoassay
电极内与电极上:超灵敏法拉第笼型电化学发光免疫分析
DOI:
10.1039/c6cc00787b
发表时间:
2016-01-01
期刊:
CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子:
4.9
作者:
[Guo, Zhiyong, Sha, Yuhong, Wang, Sui]
通讯作者:
Wang, Sui
共 15 条
循环肿瘤细胞的电化学发光动态成像及转移活力研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:郭智勇
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依托单位:
低场核磁共振均相免疫分析及其海洋病原体高灵敏现场检测应用研究
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批准号:42076193
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2020
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负责人:郭智勇
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依托单位:
快速扫描吸附伏安法及其重金属离子超灵敏现场检测应用研究
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批准号:81773483
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郭智勇
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依托单位:
基于“法拉第笼式”免疫分析的海洋致病菌高灵敏多通道快速检测技术研究
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批准号:41576098
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2015
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负责人:郭智勇
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依托单位:
基于量子点标记物的电化学发光免疫分析新体系和新方法研究
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批准号:81072336
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项目类别:面上项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2010
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负责人:郭智勇
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依托单位:
国内基金
海外基金