李萬萬研究員團隊在液相生物晶片領域取得重要進展

2020-12-04 上海交通大學新聞網

最近，上海交通大學材料科學與工程學院/金屬基複合材料國家重點實驗室李萬萬研究員團隊在液相生物晶片領域取得重要進展，相關成果以「Precisely Encoded Barcodes Using Tetrapod CdSe/CdS Quantum Dots with a Large Stokes Shift for Multiplexed Detection」為題，將在國際著名學術期刊《Advanced Functional Materials》（2018年影響因子：15.621）以內封底文章形式發表。上海交大李萬萬研究員課題組博士生武衛傑為論文第一作者，李萬萬研究員為本文通訊作者。

液相生物晶片技術是以螢光編碼微球為反應的載體，以流式細胞技術為分析手段的高通量多元生物檢測平臺，可同時對數百種甚至更多不同的生物分子如蛋白質、多肽、核酸和藥物等目標分析物進行定量檢測，是最理想的臨床多指標檢測技術平臺之一。編碼微球是液相生物晶片的核心技術，基於顏色和強度的螢光編碼微球在目前眾多編碼微球中研究最多、應用最為廣泛。然而，由於不同顏色發光材料之間的光譜重疊，在增加編碼能力的同時會出現嚴重的能量轉移（通常包括螢光共振能量轉移、重吸收等），產生非正交的螢光反饋，使得編碼微球的螢光信號無法預測。為了得到可以區分開的編碼微球，就必須進行大量的迭代實驗，不斷地嘗試，使得編碼庫的構建強烈依賴人們的經驗，大大增加了構建編碼庫的技術壁壘、經濟成本，同時也限制了編碼數量。

研究工作的設計思路

近年來，李萬萬研究員團隊一直致力於攻克液相生物晶片檢測技術中的關鍵難題，並取得一系列重要的進展。本工作旨在從材料的屬性出發，使用具有大斯託克斯位移的CdSe/CdS四足量子點作為編碼元素，通過解決多色發光材料之間的光譜重疊，以消除多色編碼微球中能量轉移的問題，最終成功構建包含144種螢光微球的三維編碼庫。在編碼庫的構建中，由於無能量轉移發生，微球的編碼信號可精確設計，這也是迄今為止量子點編碼中得到的數量最大的編碼庫。本文提出的解決能量轉移的方法簡單有效，不僅對於螢光編碼微球的製備具有重要的意義，也為其他領域中多色發光材料能量轉移的問題提供了新的解決思路。

螢光編碼微球庫的構建

該工作得到了上海交通大學附屬新華醫院檢驗科沈立松教授研究團隊和上海交通大學附屬第一人民醫院檢驗科李莉教授研究團隊的幫助，同時也得到了國家重點研發計劃納米專項、國家自然科學基金面上項目和上海市科委基金項目等的資助。

論文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201906707

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