【科研动态】华中科技大学生命学院21级本科生张云浩、吕文杰、康子鑫等，在基于蓝光光盘的体外快速诊断研...

　　

2024年9月13日，国际权威期刊《Analytical Chemistry,中科院一区》在线发表了华中科技大学生命科学与技术学院本科生张云浩#、吕文杰#、康子鑫#、郭安欣、李俊明（#论文共同第一作者）等完成的题为“Drip-Dry Strategy Assisted Blu-Ray Disc Biosensor for Fast Point of Care Testing”的研究论文。

科学研究背景：即时检测（POCT）可在现场进行采样，利用便携式分析仪器和配套试剂快速得到检测结果，对于早期、现场的体外诊断具有重要意义，特别是在资源相对匮乏的地区。近年来，已有各种消费级电子产品被开发为POCT工具。其中，由于光驱具有精密光学系统和伺服系统，光盘可作为生化反应基底，光盘数据编码具有完备的错误纠正机制，各种基于光盘技术的POCT策略应运而生。蓝光光盘（BD）具有比CD和DVD更小的激光聚焦尺寸和激光折射畸变，具有开发更灵敏、更高横向分辨率的POCT平台的潜力。

基于蓝光光盘的体外快速诊断流程示意图

主要研究结果：本研究提出一种“点样-烘干”（Drip-Dry, 2D）策略，基于BD错误诊断原理开发便携式POCT平台。该平台利用水分蒸发后待测目标物在活化的BD表面沉积形成的覆盖区域，干扰激光信号接收产生相应读取错误，进而实现目标物的定量检测。作为概念验证，团队首先通过色素和纯蛋白质证明了单一体系中对目标物直接定量的可行性，避免了传统光学检测中比色试剂的使用。对于混合体系，团队创新性利用可溶性目标物促进/抑制不溶性沉淀物的溶解间接实现目标物定量检测，成功应用该方法完成对小分子谷胱甘肽定量检测，检测限0.45 mM，检测范围2-16 mM；完成对有机磷农药辛硫磷定量检测，检测限2.12 × 10^-7 M，检测范围1.28 × 10^-7 - 1.28 × 10^-4 M。该平台适用广泛、操作方便，并且耗时短、成本低，有望为早期、现场体外诊断提供新思路。

论文在华中科技大学生命科学与技术学院、生物医学光子学教育部重点实验室与生物信息与分子成像湖北省重点实验室刘笔锋教授、陈鹏副教授、李一伟教授共同指导下完成。该研究受国家级大学生创新创业训练计划、首批华中科技大学自然科学基金资助。