直播时间：2024年3月19日（周二）20:00-22:00

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主持人：张海霞 北京大学

嘉宾介绍：

宋金召 中国科学院杭州医学研究所

在野外、家中以及资源匮乏的环境中，我们需要进行快速、定量的分子诊断，以便为基于证据的疾病管理、控制和预防提供支持。传统的分子诊断方法需要复杂的样本制备、精密的仪器和训练有素的人员，这限制了它们在中央实验室的应用。为了克服实验室操作方法的局限性，我们设计了一系列简单、经济、手持式的智能手机移动检测平台，用于快速、联网和定量检测病原体的核酸。我们预计我们的方法将改善缺乏精密实验室的地区的医疗保健质量，并使患者能够承担更大的护理责任。

此外，我们一直在拓展我们的技术平台，以纳入对体液中罕见癌症生物标志物的检测，从而实现癌症筛查、个体化治疗和微量残留病（MRD）检测。为了克服在大量非常相似的野生型核酸背景下识别极低浓度的突变等位基因的挑战，我们利用可编程核酸内切酶，包括Argonaute和CRISPR-Cas系统，在核酸扩增过程中选择性切割野生型等位基因，从而显著提高信噪比。

宋金召是中国科学院杭州医学研究所、浙江省肿瘤医院的一名教授。在此之前，他曾担任宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院的研究助理教授。宋教授在中国科学院化学研究所获得了博士学位。拥有超过15年的经验，他主要致力于开发基于等温核酸扩增的新一代分子诊断系统；利用智能手机进行检测、分析、结果记录和分享的微流控芯片；以及可编程酶，如Argonaute和CRISPR-Cas蛋白。

宋金召教授共撰写了51篇经过同行评审的论文，H指数为23，其中15篇为第一作者，并作为共同发明人获得了9项已授权专利和10项专利申请。宋教授荣获了NIH K01研究科学家发展奖，并担任了R21 NIH资助项目以及两项创业孵化项目的主要或共同负责人。他在分子诊断领域的贡献为他赢得了美国临床化学家协会（AACC）颁发的“2019年个性化医学杰出研究青年研究者奖”。

此外，宋金召教授还创立了EzDx科技有限公司，致力于将这些前沿诊断工具商业化并广泛推广，从而在医疗保健诊断和个性化医学领域树立新的标准。

殷昊 武汉大学

尽管CRISPR检测具有巨大应用潜力，但在临床和家庭自检方面与其他市场诊断产品相比，在性能方面尚不具竞争力。我们分析了限制Cas12a、Cas12b和Cas13a介导检测性能的限速因素。在一步法测试中，Cas蛋白通过结合并切割底物，或直接降解靶标RNA的方式干扰了等温扩增，从而使检测整体性能下降。我们利用Cas12a 的非经典PAM序列来提高一步法测试的灵活性、速度、灵敏度和可重复性。此外，我们发现通过工程化Cas12b的PAM相互作用结构域，可以将一步法测试的速度提高10–10,000倍，并提高灵敏度。与此同时，通过减少Cas13a对病毒RNA的干扰，优化的Cas13a检测方法可在室温条件下在30分钟内检测到87个SARS-CoV-2临床样本中的86个，灵敏度为0.5 cp μl−1,和优化好的RT-qPCR方法相当。这些高性能的检测方法使CRISPR在病原体检测中具备竞争力和转化能力。

殷昊为武汉大学医学研究院和教育部“珠峰计划”免疫和代谢前沿科学中心教授、博士生导师。本科毕业于南京大学，2010年在美国科罗拉多大学医学中心获博士学位，2010-2016年在美国麻省理工学院任博士后，2016-2018在美国福泰制药任研究员，2018年2月起在武汉大学建立研究团队。已在国际刊物发表和接收论文50余篇，被引用约10000余次 (google scholar)，10篇论文入选高被引论文，多项研究成果被国际主流媒体报道和Nature系列杂志专文评述。入职武汉大学以来，殷昊团队聚焦基因编辑和RNA疗法，研发了CRISPR对疾病进行高效诊断技术, 新型基因组定点插入方法等。以通讯作者发表多篇论文，包括 Nature Biomedical Engineering (2020, 2022, 2023)，Nature Methods (2022) , Nature Chemical Biology (2024) 等。

Jina Ko 宾夕法尼亚大学

由于个体间以及疾病内部的固有生物学异质性，识别能够准确代表身体分子状态以用于疾病诊断的稳健生物标志物极具挑战性。为了解决这一棘手问题，我们开发了微流控平台和分子工具，能够进行高通量、多重生物标志物分析（例如细胞、细胞外囊泡；EV）。我们通过将测序与微芯片技术的并行化以及液滴微流控技术相结合，实现了高通量分析。我们开发了能够测量多个标记物的工具，克服了不同患者之间任何单一生物标志物的变异性，并应用机器学习来识别这些变异性中持续存在的特征。为了解析细胞和EV的异质性，我们最近开发了一种用于单细胞分析的超快速循环方法，以及一种超高灵敏度的微流控技术，可以实现单粒子检测灵敏度，从而能够对单个EV进行测量。

Jina Ko是宾夕法尼亚大学病理学、实验医学与生物工程系的助理教授。她专注于开发单细胞外囊泡（EV）的单分子检测技术和多重分子分析技术，以更好地诊断疾病和监测治疗效果。Jina于2013年毕业于莱斯大学，获得生物工程学士学位和法国研究学士学位，并于2018年在宾夕法尼亚大学获得生物工程博士学位。在攻读博士学位期间，她开发了基于机器学习的微芯片诊断技术，该技术能够检测血液中的生物标志物，以诊断胰腺癌和创伤性脑损伤。在博士后培训期间，她作为施密特科学研究员和NIH K99/R00奖获得者，在麻省总医院和哈佛大学的怀斯研究所工作。金娜开发了高通量、多重分析的新方法，用于分析单个细胞和单个EV。

（来源：科学网）