便携式单病毒荧光检测系统的研发及其在POCT中的应用
- 成果编号
- 23736
- 完成单位
- 南京农业大学
- 完成时间
- 2018年
- 成熟程度
- 研制阶段
- 价格
- 面议
- 服务产业领域
- 生物技术与医药
- 单位类别
- 211系统院所
科技计划 | 成果形式 |
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新产品、新装备 | |
合作方式 | 参加活动 |
技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养 |
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专利情况 | |
正在申请 ,其中:发明专利 3 项 |
综合介绍 |
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将细胞生物学、病毒学、化学、光学等多个领域的研究方法和技术巧妙集成,将目前大多局限于实验室的单分子检测技术应用于动物病毒的快速检测领域中,开发出了可以在现场进行动物病毒检测的一体化单病毒荧光检测系统。 ①首先利用具有强大计算和成像能力的智能手机、LD光源、滤光片、透镜等硬件和自行设计的用于数据处理的APP等软件来开发一个基于智能手机的自动化、集成化、一体化的单分子检测设备; ②开发了配套检测设备使用的微流控检测芯片及试剂,并结合两者,建立可以在疫源地等现场进行实地检测的一体化单病毒荧光检测系统; ③结合智能手机的网络功能,实时上传检测结果、检测时间、地理位置等相关数据至中心数据库,建立动物病毒监控的大数据物联网,从而提高对于传染病爆发的早期察觉能力和新发传染病早期识别能力,并逐步实现单分子检测技术的商业化和产业化。 相关的研究成果已申请专利五个(其中两个已获得授权), 相关数据及分析方法亦以通讯作者的身份在Biosensors & Bioelectronics(IF=9.518),Sensors and Actuators B: Chemical(IF=6.393),Analytica Chimica Acta(IF=5.256)等高分杂志上发表。研究结果亦得到多位专家的肯定,在江苏省第四届创新创业大赛中获得三等奖,并入选江苏省“六大人才高峰计划”(A类)。 |
创新要点 |
该便携式单分子荧光检测系统具有携带方便、操作简单、耗样量少、准确性高的特点,可实现对动物传染病等临床样品的现场检测,灵敏度比传统方法提高了1-2个数量级,极大提升了检测效率,降低了检测成本。同时在现场对传染病进行诊断,可以及时的对处于潜伏期的患病动物进行处理,避免了疾病的大爆发。 (1)创新点一:动物传染病微流控检测芯片的建立 高通量、自动化、集成化:本项目拟研发的微流控检测芯片将微流控与常规的免疫分析方法结合,通过芯片微尺度通道的流体控制和抗原抗体反应来快速完成免疫反应,反应信号由单病毒荧光检测仪器检测并自行给出检测结果,具有快速、精准、自动化、试剂消耗少、分析时间短等特点。可以实现一份血清检测多种成分或者多份血清同时检测同一种成分,且在实现高通量的检测同时,不丧失准确性和灵敏度等性能。 (2)创新点二:基于单分子技术的单病毒荧光检测系统的建立,弥补了市场空白,为动物传染病高灵敏度、高准确性、高特异性的快速检测提供新的国产POCT 系统 小型化、便携:不同于台式笨重且昂贵的荧光显微镜和酶标仪等仪器,我们采用热塑性材料3D打印的光学机械附件来封装精细光路,具有轻巧、体积小的特点; 性价比高:不同于传统的荧光显微镜的昂贵的汞灯和激光等光源,我们采用便宜精致的LD作为激发光源;不同于传统检测仪器需要电脑进行数据分析,我们采用自行编程的手机APP自动进行分析并给出检测结果; 一体化、自动化、网络化:光源、样品槽、微流控芯片等部件的有序组装,实现单分子检测装置的一体化;自行编程单分子设备控制系统和手机APP,实现包括清洗、聚焦等整个操作过程的自动化,摆脱了传统的方法需要的专业的人员和繁琐的步骤;手机网络功能实现检测结果的实时上传,为疾病监控网的布局奠定基础。 |
技术指标 |
(1)便携式单病毒荧光检测装置的主要技术指标: ①采集荧光信噪比可以达到20 dB、分辨率能够达到1μm; ②检测装置便携,尺寸小于300 mm×300 mm×200 mm,总质量小于20 kg; ③配套软件具有可视化的操作界面,且有易操作的参数设置,方便操作者进行使用; ④软件运行速度快,能够实现快速的数据采集、处理和存储,并可以在后台实现大量数据的高精度统计分析; ⑤整体装置运算结果与现有的成熟仪器的检测误差在1%以内。 (2)微流控检测芯片的主要技术指标: ①微流控检测芯片具有较好的精度,体外诊断实验证明本产品与已上市产品等效或者优于已上市产品; ②结合单病毒检测装置和微流控芯片实现了对临床样品的准确快速的检测,且灵敏度比传统方法提高1-2个数量级; ③单样检测成本下降30%,检测速度提升50%以上; ④批内变异系数<10%,批间变异系数<15%。 (3)结合两者,建立可以在疫源地等现场进行实地检测的便携式单病毒荧光检测系统,其与传统检测技术的对比如图所示 |
其他说明 |
姓名 | 对接成功后可查看 | 所在部门 | 对接成功后可查看 |
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职务 | 对接成功后可查看 | 职称 | 对接成功后可查看 |
手机 | 对接成功后可查看 | 对接成功后可查看 | |
电话 | 对接成功后可查看 | 传真 | 对接成功后可查看 |
邮编 | 对接成功后可查看 | 通讯地址 | 对接成功后可查看 |
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