Science报道著名华裔教授新技术平台

　　

生物通报道：6月24日出版的Science杂志以“Lab-on-a-Chip Maker Looks to Put Hong Kong on Biotech Map”为题报道了北京大学首位香港籍的教授，著名神经学科学家：于常海博士的新型实验室芯片平台（EFADchip®），这一技术可以在极短的时间内检测出病原体基因片段的存在，并且准确度高于现有的其他方法。

正确、快速的诊断是有针对性和及时的治疗方案的基础，诊断的时间和准确性成为现代医疗发展的方向和重点。但是目前诊断测试主要进行大规模的中心实验室进行，病人得到的结果只有在数天后，这对于一些突发事件来说并不理想。

并且临床上最主要的诊断方法是生理生化以及免疫反应的检测方法，但是这些方法的灵敏度低，窗口期长，检测时间长，往往发病之后才能显示出明显的特异性，并且诊断的精度比较低。近几年，PCR类的检测方法逐渐开始应用于临床，这样大大提高了检测的灵敏度，但是PCR的方法目前假阳性率仍然比较高，对于操作的人员和环境也要求比较高，很难进行高通量的检测。

于常海教授领导的研究组开发了一种新型技术平台：EFADchip®（Electric Field Assisted Diagnostic chip，电场辅助杂交芯片）技术平台，这种平台的原理是将电场辅助的杂交方法以及纳米微粒的信号处理方法结合起来，应用电子控制流体技术，将样本的杂交、信号的收集和处理等一整套检测实验高度集成到一张小小的芯片上进行，使整个检测过程即可在一台仪器上完成。

比较于传统的检测方法，EFADchip®技术平台采用了无电流电场辅助杂交技术代替传统的被动杂交技术，能有效的防止电化学反应、气泡、沉淀和电解现象的发生，保证了恒定的盐浓度和pH值，有利于提高杂交效率和杂交的稳定性，也使得杂交时间由6小时到过夜缩短为5分钟。而信号处理方法也采用了纳米微粒参与的信号处理技术，检测灵敏度提高约1000倍，避免了使用昂贵的荧光原料和荧光检测仪器。

从这些方面来看，这项技术通过独特的芯片介质设计，应用电场辅助杂交技术加快DNA分子检测速度，接合DNA探针的电介质层防止不利的电化学反应，并且利用纳米粒子技术增加验测灵敏度，从而解决了市场上现存的基因芯片常见问题，比如电化学引发DNA杂交环境之不稳定性 (水解及局步酸硷度改变)，使用凝胶引发芯片量产時的可靠性问题，以及昂贵荧光检测。

除此之外，这一技术平台应用了电子控制流体技术，因此整个检测过程可在一台仪器上一小时内完成。非常适合于边远条件恶劣地区和CDC早期监控传染病使用，同时检测多种可能的包括H1N1或SARS这样的病毒是否存在，这种筛查能使疾病获得准确的诊断，以便随后给病患做出相应的合适治疗。

目前EFADchip®技术平台已获30项世界各国专利授予，并全部为中国人自己所有。据称除了能诊断感染性疾病，EFADchip®还能用于癌症检测、基因疾病测试、疾病监控以及非临床用途，比如兽医诊断、环境监测、食品的转基因和微生物污染检测等。

据报道，在Science这篇介绍文章中，来自美国国立卫生研究院临床病理学家庄正平说：“EFADchip®和配套的晶片检测仪是一套独一无二的系统，它能让你用比其他技术快得多的速度得到想要的结果。”

（生物通：万纹）

原文摘要：

Lab-on-a-Chip Maker Looks to Put Hong Kong on Biotech Map
Richard Stone
Better known for business acumen than scientific smarts, Hong Kong is betting on biotech as a new "pillar industry"; a novel biochip suggests it's on the right track.

HONG KONG—In 1994, neuroscientist Albert Cheung-Hoi Yu gave up a plum position at Stanford University to join the new Hong Kong University of Science and Technology (HKUST). The career gamble paid off in an unexpected way. In 1997, H5N1 avian influenza hammered Hong Kong. “There was no sensitive tool for diagnosing this virus,” Yu says. Polymerase chain reaction (PCR) tests were not standardized and therefore not reliable, he says. He launched a company to develop molecular diagnostics. As his startup made headway, Yu aimed higher. He hoped to succeed where larger companies had failed: devise a biochip that quickly diagnoses emerging pathogens.

作者简介：

著名的香港神经学教授于常海是毕业于美国斯坦弗大学的高材生，先后在美国、香港等知名大学任教。2002年，他放弃了在香港丰厚收入的工作，成为了北京大学第一名香港籍的教授。在北大工作的这几年，于常海的多项研究成果获得了国家认证的奖项，他说：选择到北京大学教书，圆了他自己都没想到过的梦想，也是他作为中国人的骄傲。

于常海教授生于香港，先后在美国加州大学、斯坦福大学从事研究工作，1994年回到香港科技大学，2002年到北京大学，现任北京大学神经科学研究所副所长、教授、博士生导师。参与国内外研究基金项目数十项，包括863、国家自然科学基金项目、973计划等。获世界各国授权专利66项，发表论文150多篇，SCI收录100多篇，影响因子累计超过440，文章总引用3000余次。在开展神经科学基础研究的同时，于常海教授借助分子生物学的研究手段，开发出一系列传染病的快速诊断技术，从具有自主知识产权的核酸检测技术平台，到成熟而广泛适用的禽流感病毒早期快速诊断系统，再到EFADchip®技术平台，使高灵敏的病原体检测技术不断简单化、实用化、临床化。