科创中国
外泌体液体活检的全流程解决方案
发布时间: 2023-09-27
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术,医药生物技术,神经退行性疾病的早筛领域
成果介绍
临床肿瘤诊断主要有四种形式。医学影像要求肿瘤发展到一定大小才可实现检测，肿瘤标志物的灵敏度较低，组织活检需要手术穿刺取样，感染风险较大。而液体活检可以通过无创或微创手段，运用患者的体液样本，就可以实现全周期的肿瘤诊疗检测，且灵敏度和特异性均超90%.因此，液体活检技术成为了目前医疗产业的研究热点。
外泌体液体活检的一个难点在于外泌体富集难度大，常规产品采用差速离心，仪器大，耗时4-5小时，且富集之后还需要用多种设备联合检测。为此，项目团队研发了阴离子交互的原创方法和试剂盒，富集仅30分钟，成本10元以内，富集与后续检测可用自动化串联实现。
外泌体液体活检第三个难题在于，外泌体尺寸过小仅为30-200纳米。传统光学显微镜难以实现单外泌体的检测，只能检测到外泌体团簇形成的整体信号，且依赖复杂昂贵的荧光标记。为此，本项目研发了高光谱定量干涉的外泌体检测方法，通过干涉重构可检测单一外泌体，对外泌体的检测灵敏度提升了8倍，大幅提升了外泌体表面蛋白的检测定量能力。
成果亮点
本项目研发了高光谱定量干涉的外泌体检测方法，通过干涉重构可检测单一外泌体，对外泌体的检测灵敏度提升了8倍，大幅提升了外泌体表面蛋白的检测定量能力。
本项目的创新点在于：
1、提出一种阴离子交互的外泌体富集技术，实现高纯度外泌体高效富集，可排除游离核酸污染，耗时约30分钟。
2、提出一款碟式微流控芯片，能够以亚微升体系实现外泌体内多种核酸标志物的并行检测。
3、提出一种高光谱定量干涉的外泌体检测方法，能够非标记地识别单个外泌体，对外泌体表面蛋白检测灵敏度提升了约8倍。
本项目的核心产品为外泌体肿瘤筛查，可同时检测核酸和蛋白，预计检测准确率更高，并且可直接医院使用。同时团队也在前期对肺癌临床病例做了验证，灵敏度达到***%、特异性达到***%。
团队介绍
黄渊余，北京理工大学特别研究员/博士生导师。研究领域：核酸技术与药物，具体包括：核酸（如siRNA、mRNA、CRISPR/Cas系统）药物的设计、修饰、筛选，体内外药物递送系统研究，重大疾病（如肿瘤、代谢疾病、感染性疾病等）的创新诊疗技术研究等。目前在Nano Lett、ACS Nano、Biotechnol Adv、Biomaterials等期刊发表论文50余篇，论文总被引1800余次，H因子23；其中第一或通讯作者论文近30篇，含影响因子>10论文11篇、ESI高被引论文2篇。参与编写专著章节3部，申请专利3项，含PCT国际专利2项。先后主持国家自然科学基金等项目9项。获得过中美纳米医学与纳米生物技术学会“未来之星”奖、中国博士后基金会“全国百优博士后”、教育部学术新人、北京大学“学术十杰”等荣誉。
刘晓明，北京理工大学机电学院副教授，研究方向：机器人机构设计、微纳机器人、微流控。
新井健生，北京理工大学机电学院教授，研究方向：机器人、微纳操作、组织工程。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军民两用技术应用产业服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2023-10-10
赵磊
南京理工大学
副教授
综合评价
该成果核心产品为外泌体肿瘤筛查，可同时检测核酸和蛋白，预计检测准确率更高，并且可直接医院使用，对传统神经退行性疾病的早筛有一定的引领性作用，技术创新性较好，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长阶段，前景较为广阔。
在忽略边缘成本后，项目对可实现6种癌症的同时检测，成本约500元/人次，同类产品的销售价格均超过万元，因此项目的收益比具有较大空间。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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