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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 豬流感病毒等八種重大豬病病原體新一代基因快速診斷芯片
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 利用微流控芯片技術(shù)，發(fā)展多重LAMP核酸分析模塊, 并將其應(yīng)用于重大豬病病毒的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和分型
- 詳細(xì)介紹：
- 利用微流控芯片技術(shù)，發(fā)展多重LAMP核酸分析模塊, 并將其應(yīng)用于重大豬病病毒的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和分型.該芯片的整體效果（包括靈敏度，特異性，響應(yīng)性，多重，定量，全自動(dòng)性質(zhì)等）都超過(guò)了目前的主流病原體檢測(cè)芯片，試劑盒或其他方法， 且已受到科學(xué)界的認(rèn)同
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該技術(shù)的目的 利用微流控芯片技術(shù)，發(fā)展多重LAMP核酸分析模塊, 并將其應(yīng)用于重大豬病病毒的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和分型。 該技術(shù)的基本思路 1、目標(biāo)生物信息學(xué)的收集、基因組序列的分析、比對(duì)；樣品的收集和前處理、核酸提取。 2、LAMP引物的設(shè)計(jì)和合成，LAMP反應(yīng)條件的優(yōu)化及檢測(cè)體系的建立 3，多重LAMP微流控芯片的制作，實(shí)現(xiàn)對(duì)多重目標(biāo)物的定性定量檢測(cè) 4、國(guó)內(nèi)多家實(shí)驗(yàn)室的方法驗(yàn)證；對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行抽樣檢查。 該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)以及技術(shù)關(guān)鍵 1, 故本課題中微流控技術(shù)的介入極大地創(chuàng)新了核酸分析技術(shù)的研究和應(yīng)用. 2，本研究中，我們創(chuàng)新性地應(yīng)用該種核酸分析方法，并將其應(yīng)用于重大豬病病毒的快速檢測(cè)。 3，本研究針對(duì)LAMP方法本身的缺陷（不易現(xiàn)實(shí)多重檢測(cè)，定量方面依賴昂貴設(shè)備，不易達(dá)到核 酸提取，擴(kuò)增和檢測(cè)一體化，常規(guī)LAMP的低通量），利用微流控芯片來(lái)彌補(bǔ)其缺陷，達(dá)到多重，定量，高通量和原位LAMP檢測(cè)。 該技術(shù)的技術(shù)指標(biāo) 建立快速 (1h 內(nèi))、敏感(100 copies/uL內(nèi)）、特異準(zhǔn)確 (準(zhǔn)確區(qū)分不同種類豬病病毒) 的核酸分析LAMP新方法，利用微流控芯片平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多重LAMP芯片核酸分析新方法。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 環(huán)介導(dǎo)的等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)是一種新的核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)。該技術(shù)依賴能夠識(shí)別靶序列上6個(gè)特異區(qū)域的引物和一種具有鏈置換特性的DNA聚合酶, 在等溫條件下高速、高效、高特異地?cái)U(kuò)增靶序列。 但是LAMP 方法具有自身難以克服的缺點(diǎn)： 1、LAMP 方法由于其信號(hào)的不可區(qū)分性和引物的復(fù)雜性很難像PCR 那樣實(shí)現(xiàn)多重目標(biāo)物的同時(shí)檢測(cè)。 2、LAMP方法還沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)核酸的提取，擴(kuò)增和檢測(cè)一體化。 微流控技術(shù)可以將分析裝備微型化、芯片化、集成化和高通量化，使分析效率成百千倍提高，試樣和試劑消耗成百千倍下降； 本研究結(jié)合兩大先進(jìn)技術(shù)提出了LAMP芯片技術(shù)具有以下技術(shù)先進(jìn)性： 1，微量：反應(yīng)樣本量為普通核酸診斷的十萬(wàn)分之一。 2，便攜：小巧輕便，可以滿足野外考察，實(shí)地研究等需求。 3，快速：每次檢測(cè)時(shí)間為15-30分鐘，可以滿足快速檢測(cè)的需求。 4，準(zhǔn)確：通過(guò)大量臨床樣品驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、2008.11 獲2008年上海市青年科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果展優(yōu)勝獎(jiǎng)（共青團(tuán)上海市委）。 2、2008.12 獲2008年?yáng)|華大學(xué)第二屆“科學(xué)與藝術(shù)作品展”優(yōu)秀獎(jiǎng)。 3、2010.10 參加第六屆微全分析學(xué)術(shù)會(huì)議，并獲優(yōu)秀墻報(bào)獎(jiǎng)。 4、2010.11 被國(guó)際著名期刊 <Biotechniques>采訪報(bào)道。 5、2010.12 獲得天瑞儀器杯優(yōu)秀青年論文獎(jiǎng)。 6、2008-2011年發(fā)表項(xiàng)目相關(guān)國(guó)際SCI論文4篇，國(guó)家專利2份。 7、2011.04與富匯創(chuàng)新投資有限公司達(dá)成該項(xiàng)目的初步合作意向。 8、2011.05受中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)邀請(qǐng)參加2011年中國(guó)遺傳學(xué)與生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)化論壇。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓或技術(shù)合作
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品圖片,錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- LAMP微流體芯片屬于微流體芯片在體外診斷領(lǐng)域的一大分支。由于該行業(yè)正處于新興發(fā)展階段，尚沒(méi)有完整的行業(yè)報(bào)告對(duì)行業(yè)產(chǎn)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)。目前我國(guó)尚未形成LAMP微流體芯片產(chǎn)業(yè)，但據(jù)中經(jīng)縱橫行業(yè)信息研究所報(bào)告估計(jì)，微流體芯片核酸擴(kuò)增診斷行業(yè)產(chǎn)值將從2011年的1.2億元，增長(zhǎng)到2015年的4.8億元。 LAMP體外診斷芯片的優(yōu)越性: LAMP微流控芯片憑借著先進(jìn)的技術(shù)，具備了微量、便攜、快速、準(zhǔn)確、多功能的優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)需求的迫切性 1，目前在疾病DNA檢測(cè)領(lǐng)域，部分腫瘤如腦瘤，乳腺腫瘤等取樣困難，且樣本存活期短，傳統(tǒng)的方法不能很好地進(jìn)行檢測(cè)。 2，傳統(tǒng)的免疫學(xué)檢測(cè)方法反應(yīng)慢，病患確診時(shí)間長(zhǎng)，這加劇了患者的等待時(shí)間和心理壓力，且不利于高傳染性疾病的控制。 3，高校實(shí)驗(yàn)室和司法鑒定部門需要進(jìn)行大量的野外考察研究或法醫(yī)鑒定，傳統(tǒng)的方法攜帶不便。 綜合以上多方面因素，LAMP芯片憑借著微量、便攜、快速、準(zhǔn)確的特性，將極大滿足各類目標(biāo)客戶的需求。
同類課題研究水平概述
- 環(huán)介導(dǎo)的等溫核酸擴(kuò)增技術(shù) (Loop-Mediated Isothermal Amplification, LAMP) 是Notorm T等人于2000年開(kāi)發(fā)的一種新的核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)。該技術(shù)依賴能夠識(shí)別靶序列上6個(gè)特異區(qū)域的引物和一種具有鏈置換特性的DNA聚合酶，在等溫條件下高速、高效、高特異地?cái)U(kuò)增靶序列。 微流控技術(shù)概念提出于90年代初，是當(dāng)前正在急速發(fā)展的高新技術(shù)和科技前沿領(lǐng)域之一，是未來(lái)生命科學(xué)、化學(xué)與信息科學(xué)發(fā)展的重要技術(shù)平臺(tái)。該技術(shù)在微米尺度結(jié)構(gòu)中操控納升至皮升體積流體的技術(shù)與科學(xué)，在該尺度下大幅度增強(qiáng)的層流效應(yīng)、表面張力效應(yīng)、毛細(xì)效應(yīng)、熱傳導(dǎo)效應(yīng)及擴(kuò)散效應(yīng)，使許多物理和化學(xué)過(guò)程發(fā)生了質(zhì)的變化。微全分析系統(tǒng)是通過(guò)發(fā)揮這一領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，將分析裝備微型化、芯片化、集成化和高通量化，使分析效率成百千倍提高，試樣和試劑消耗成百千倍下降；其最終目標(biāo)是在芯片大小的空間實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的全部功能——即所謂“芯片實(shí)驗(yàn)室” (Lab-on-a-chip)。由于微流控分析技術(shù)的諸多潛在優(yōu)勢(shì)，微流控技術(shù)可極大地推動(dòng)核酸分子的研究分析（包括核酸雜交研究和擴(kuò)增技術(shù)），并相信在不久的將來(lái)，將最終在普通家庭中實(shí)現(xiàn)在分子水平上的“床邊檢驗(yàn)”(Point-of-care-testing, POCT)。將微流控技術(shù)與LAMP核酸分析技術(shù)結(jié)合而成的技術(shù)——LAMP芯片技術(shù)將有可能彌補(bǔ)LAMP的種種缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多重，原位，定量，高通量和高集成地分析核酸分子。相信LAMP芯片可以應(yīng)用于口岸病原體的快速檢測(cè)，腫瘤標(biāo)記物的檢測(cè)，食品安全評(píng)價(jià)，環(huán)境檢測(cè)與保護(hù)，單核苷酸多態(tài)分析，物種進(jìn)化遷移分析等研究。該方面研究國(guó)內(nèi)外尚屬剛剛起步階段，故本研究無(wú)論在學(xué)術(shù)理論或社會(huì)意義上都意義重大。
