成果名称:  液相芯片用功能高分子微球材料国产化关键技术研究
 完成单位:  电子科技大学广东电子信息工程研究院
 研究人员:  贾坤,王东生,黄宇敏,何小红,白云,汲遥,白忠祥,李秀兰,易柯宇,郭新凯
 介绍:  

     微球是直径在纳米和微米尺度范围的球形粒子,在生物医药、平板显示、分析检测及体外诊断等领域都是不可或缺的核心基础材料。高分子功能复合微球在体外诊断领域具有重要的应用价值,但目前几乎所有高性能、高附加值的高分子功能复合微球的材料合成与制备技术都被国外垄断。特别是以高分子磁性复合微球和高分子荧光复合微球为代表的功能高分子微球,在蛋白纯化、细胞分选及高通量生物检测中已表现出巨大的应用前景。尽管目前国内已有部分企业制备了一些功能高分子微球,但由于不掌握核心技术和材料,难以做到产品的持续迭代,产品的数量和种类有限。因此,开发具有完整自主知识产权的高分子功能微球具有重要的研究价值与社会经济效益。

    液相芯片是一类建立在荧光编码微球和流式细胞仪基础上的新一代高通量生物传感器,其关键技术是构建具有多波段发射、荧光可调、胶体稳定性高、易于生物功能化的荧光编码高分子微球。目前液相芯片的研究多集中于编码微球的荧光物质,对作为微球载体的高分子材料的研究有限;并且已有的研究大多采用柔性链大分子为载体,通过溶胀法包埋荧光分子制备编码微球,荧光复合微球内部精细形貌不清晰,胶体稳定性和荧光稳定性仍有待进一步提升。另外,目前商用编码微球核心材料及关键制备技术均被美国Luminex、BD等公司所垄断。
   本项目通过分子设计与合成技术的研究,合成了一类新型的具有自主知识产权的两亲性特种高分子作为载体材料,发展了基于该类材料的特种高分子磁性及荧光复合微球制备技术,获得了可用于蛋白分离、细胞分选与高通量流式检测的系列特种高分子功能微球。相关技术与产品可为体外诊断试剂开发人员及生物医学研究人员的研发工作提供有益参考。此外,通过对合成反应中单体官能团投料比、催化剂用量、反应温度及时间等试验参数的调整,建立了两亲性聚芳醚腈嵌段共聚物的链段结构和分子量及分布的调控方法,为制备高分子功能复合微球奠定了基础。最后,通过刻蚀制作微流控玻璃芯片,结合定制的微球平台,与合作单位共同构建了一套微流控生产系统,为制备高性能高分子功能微球提供了一个低成本且易于操作的平台。
    本项目已完成设计合成新型含羧基两亲性聚芳醚聚砜嵌段共聚物,利用乳液溶剂挥发法制备多波段发射的荧光复合微球,并通过微球羧基直接进行生物功能化以期实现多种目标生物分子同时检测,为生物分子检测的有效性提供了进一步保障,实验室小试技术已稳定,目前正在进行中试技术开发。同时,本研究开发的新型高分子荧光微球底层技术,可应用在自身免疫性疾病抗体检测和肿瘤标志物检测等领域,对提高临床效率并降低患者费用具有促进作用。
    最后,本实验和研究成果进一步尝试进行实际检验测试,并与相关器材生产厂家合作生产,真正实现研究的产业化,创造经济及社会效益。
    
 登记号:  
 登记日期:  2024/12/3
 研究起止时间:  2022-01-01至2024-03-31
 成果应用行业:  科学研究、技术服务和地质勘查业
 高新科技领域:  生物、医药和医疗器械
 学科分类:  
 鉴定单位:  广东省科学技术厅
 评价日期:  2024/7/22
 登记办理状态:  公示中
版权所有:广东省科学学与科技管理研究会 广东省科技音像出版社 科技管理研究杂志社
联系地址:中国广州市连新路171号广东国际科技中心307室
邮编:510033