4月30日,國際著名科學期刊《自然-通訊》(Nature Communications)發布了一種新型的光微流激光酶聯免疫吸附劑測定(Enzyme-linked immunosorbent assay,簡稱ELISA)技術。該技術由密歇根大學安娜堡分校生物醫學工程係範旭東(dong) 教授課題組與(yu) 複旦大學信息學院光科學與(yu) 工程係吳翔副教授共同開發。據悉,該項新技術將有望應用於(yu) 重大疾病(如癌症、艾滋病等)的早期檢測與(yu) 診斷以及單個(ge) 酶分子催化機製研究。

一般來講,傳(chuan) 統的ELISA技術利用被酶催化生成的熒光產(chan) 物所發出的熒光強度作為(wei) 探測信號,然而在實際檢測過程中,生物分子的非特異性結合、材料自熒光以及激發光的泄漏等因素造成的強熒光背景會(hui) 幹擾目標分子熒光強度的探測,從(cong) 而限製了ELISA的探測極限以及動態測量範圍。
而吳翔及其合作者開發的新型光微流激光ELISA技術的創新之處在於(yu) ,以熒光產(chan) 物為(wei) 激光增益介質,利用高品質因子的光學微腔產(chan) 生激光輸出;在固定的泵浦功率下,產(chan) 生激光的閾值時間和被測目標分子的濃度呈反比,不同的濃度對應不同的閾值時間,由此,將閾值時間作為(wei) 該技術中的探測信號。
實驗表明,該項技術的探測極限可達1fg/ml(38aM)(1飛克每毫升),動態測量範圍為(wei) 6個(ge) 數量級。這種新型的光微流激光ELISA技術,通過對激光閾值時間的探測,可以從(cong) 較強的熒光背景中精確地分辨低濃度的目標分子,從(cong) 而實現超高靈敏度的生物分子探測。該技術的應用,將對重大疾病(癌症、艾滋病等)的早期檢測與(yu) 診斷技術帶來重要提升,同時對單個(ge) 酶分子催化機製研究領域產(chan) 生積極影響。
目前,吳翔正從(cong) 事有源和無源光學微腔生物傳(chuan) 感器以及微腔光鑷的研究,希望能結合光微流激光技術的優(you) 點,進一步拓展光學微腔技術在生物傳(chuan) 感領域的應用,實現高靈敏度和高通量的集成光學生物傳(chuan) 感芯片。
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