提高抗癌药物检测效率!成本降低50倍!中国科研成果引国际关注

2021年06月11日22:07:02 科学 1146

近日,西安电子科技大学生命科学技术学院生物光学团队最新研究成果“Drug Preconcentration and Direct Quantification in Biofluids Using 3D-Printed Paper Cartridge”,被国际生物传感器领域顶级学术期刊Biosensors and Bioelectronics发表。该期刊为生化分析及传感器领域Top期刊,2020年影响因子为10.257,CiteScore为17.60,在全球同类SCI学术期刊中长期排名第一。

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体液中药物,尤其是抗癌药物的检测对于提高药物的治疗效率、开发临床诊疗新工具意义重大。但是传统检测技术需要多步操作,存在过程复杂、耗时较长且费用较高等弊端,极大地限制了临床诊断中药物检测的发展。

西安电子科技大学生命科学技术学院生物光学团队针对以上难题,创新性地研发了一种便携式的用于体液中抗癌药物检测的试纸盒,该试纸盒包括纸尖状的表面增强拉曼散射(SERS)基底和3D打印的检测盒,通过对试纸盒的设计参数及其在体液样本中的预浓缩效果、定量检测性能进行系统研究,发现该试纸盒将预浓缩能力提高了18.13倍,与非预浓缩的方法相比,SERS性能提高了9.93倍,进而实现了牛血清或人工尿液中抗癌药物盐酸表柔比星,环磷酰胺及其混合物的快速预浓缩和直接定量检测。

值得一提的是,该试纸盒采用了一体化的检测流程,检测时间从1天缩短到1小时,包括样品预处理和预浓缩,干燥,SERS测量和定量分析,但成本却较市面常见检测试剂盒降低了至少50倍,有望在临床诊断中成为一种药物预浓缩和定量的即时检测工具。

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近年来,生物光学团队在西安电子科技大学生命科学技术学院田捷院长和王丽玲书记的关心与支持下,在胡波教授的带领下,面向人民生命健康,遵循Onward and Upward的团队精神,科研工作攻坚克难、坚持不懈,在3D打印微流控芯片和便携式拉曼检测器件的设计开发及其在生物医学诊疗中的应用方面也取得了重要的研究成果,论文发表在Sensors and Actuators B: Chemical (影响因子:7.1),Lab on a chip (影响因子:6.774),Analytical Chemistry (影响因子:6.785)等国际顶级学术期刊上。

论文信息

研究生程贺和博士生宜浪浪为该论文的共同第一作者,青年教师赵磊为共同通讯作者,He Cheng,# Langlang Yi, # Jianduo Wu, Guoqian Li, Gang Zhao, Zhixiang Xiao, Bo Hu,* Lei Zhao,* Jie Tian,* Drug Preconcentration and Direct Quantification in Biofluids Using 3D-Printed Paper Cartridge, Biosensors and Bioelectronics, 2021, 189, 113266.

延伸阅读

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西安电子科技大学生命科学技术学院学校雄厚的电子信息学科为基础,聚焦生物医学与电子信息深度融合的多学科交叉领域,在分子影像、神经影像、生物医学大数据等方向开展深入研究。1990年成立的生物医学工程专业是全国首批获准试办的硕士点之一;1996年成立了生物医学工程系,隶属于电子工程学院,开始培养生物医学工程专业本科生。2006年学校以长江学者特聘教授、杰出青年基金获得者、“973”首席科学家田捷教授为学科带头人,成立了生命科学研究中心。为了促进生物医学工程学科的健康发展,2009年在生物医学工程系和生命科学研究中心的基础上,成立了生命科学技术学院。

学院拥有完整的本、硕、博人才培养体系,设有“生物医学工程”、“生物技术”和“智能医学工程”本科专业,其中“生物医学工程”入选了国家级一流本科专业建设点;拥有“生物医学工程”硕士学位授权点和“生物信息科学与技术”博士学位授权点。


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素材来源:西安电子科技大学

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