近日,我司生物医学科学与技术研究中心(BSTR CENTER)在国际期刊《Lab on a Chip》发表论文“Highly accurate multiprotein detection on a digital ELISA platform”。《Lab on a Chip》由英国皇家化学学会创办,涉及多种学科,包括:化学、生物学、生物工程、物理、电子、临床/医学科学、化学工程和材料科学等。该期刊2022年影响因子7.517,为中科院TOP期刊。该项目为十大网投平台信誉排行榜杨士模老师所带团队与无锡人民医院崔玉宝研究团队合作完成。该文章被推荐为Labon a Chip当期Back Cover文章。
细胞因子可以作为生物标志物为疾病的早期发现和治疗提供帮助。酶联免疫吸附测定(ELISA)作为定量分析代谢激素和细胞因子的标准方法,广泛应用于疾病检测、药物开发和食品安全等领域。该研究报道了一种改进的数字ELISA检测技术,可以实现低于皮克/毫升的高精度多重细胞因子检测。实验使用添加不同荧光物质的编码微磁珠来捕获细胞因子。磁珠表面修饰了特异性的捕获抗体,通过抗原抗体结合的方式形成磁珠-细胞因子-标记酶的三明治结构。标记酶可以催化底物水解生成荧光物质。样品中的细胞因子浓度越高,则磁珠结合的催化酶数目越多。
磁珠在荧光检测平台上进行分析后得到细胞因子浓度。荧光检测平台包括:永磁体、计算机控制系统、激发发射装置、微流控芯片、微镜头相机等。磁珠在永磁体的吸引下被微流控芯片所捕获。之后,向流道内通入氟碳油,将不同磁珠的微反应室隔离。最后,使用激光激发芯片内的荧光物质。638nm波长的激光激发磁珠内添加的荧光物质可判断细胞因子种类,532nm波长的激光激发底物水解产生的荧光物质得到细胞因子浓度。实验检测了不同浓度的IL-4、IL-6和IFN-γ的标准品溶液,来拟合细胞因子浓度和荧光亮度信息间的标准曲线。研究检测了哮喘患儿血清中的IL-4、IL-6和IFN-γ浓度,结果表明三种细胞因子均参与了哮喘发作机制。与传统的ELISA检测方法相比,该研究的检测灵敏度提升了三个量级,在临床检测中具有广泛的应用前景。
生物医学科学与技术研究中心由公司自动化系联合加拿大工程院院士章文俊教授建立,团队包括张兵老师、杨士模老师、王克敏老师等人,主要进行医工结合方面的研究工作。近年来,团队在细胞因子检测方法、肿瘤能量消融技术、胶囊机器人研发、体外3D细胞模型构建等方面均取得了优异的成绩。自2018年成立以来,实验室在生物医学工程相关领域SCI权威期刊(Cellular& Molecular Immunology, IF=22.096; Biosensors and Bioelectronics, IF=12.545; Computer Methods and Programs in Biomedicine, IF=7.027)等发表论文三十余篇;实验室获得国家自然科学基金、公司国家级人才启动资金、上海市人才计划、企业横向委托等项目近1000万元支持。