最近，上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李萬(wàn)萬(wàn)研究員和孫康教授等人組成的生物材料研究團(tuán)隊(duì)在光/磁雙功能編碼微球的制備和應(yīng)用研究方面取得了重要進(jìn)展，研究成果以“Magnetic/Fluorescent Barcodes Based on Cadmium-Free Near-Infrared-Emitting Quantum Dots for Multiplexed Detection”為題，以封底文章形式發(fā)表在材料學(xué)領(lǐng)域著名期刊《Advanced Functional Materials》(DOI: 10.1002/adfm.201602900)上。  

液相懸浮式生物芯片技術(shù)是以熒光編碼微球?yàn)槊庖叻磻?yīng)的載體，以流式細(xì)胞技術(shù)為分析手段的高通量多元生物檢測(cè)平臺(tái)，可同時(shí)對(duì)數(shù)百種甚至更多不同的生物分子如蛋白質(zhì)、多肽、核酸和藥物等目標(biāo)分析物進(jìn)行定量檢測(cè)。該技術(shù)很好地克服了固態(tài)陣列式芯片重復(fù)性差、反應(yīng)速率慢及靈活性差等技術(shù)缺點(diǎn)，同時(shí)和其他免疫檢測(cè)方法相比具有高通量、多指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)、高敏感性（pg/mL）、高特異性、線性范圍寬(可達(dá)3-5個(gè)數(shù)量級(jí))、反應(yīng)快速(20-40min)、重復(fù)性好以及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因而成為最理想的臨床多指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)之一。其中量子點(diǎn)編碼微球因其巨大的編碼能力，可通過(guò)流式細(xì)胞儀便利快速地解碼而成為研究熱點(diǎn)。同時(shí)，包含超順磁性納米顆粒的磁性微球廣泛應(yīng)用于細(xì)胞和生物分子的分離、富集及捕獲等，在生物檢測(cè)包括液相芯片領(lǐng)域也引起了大量的關(guān)注?；诿庖叽欧蛛x的液相芯片技術(shù)能簡(jiǎn)化繁瑣復(fù)雜的清洗步驟，使得免疫檢測(cè)的過(guò)程更加方便高效，進(jìn)而有利于發(fā)展免疫檢測(cè)的自動(dòng)化和開發(fā)可用于快速檢測(cè)（point of care，POC）的免疫檢測(cè)平臺(tái)。因此開發(fā)出能同時(shí)對(duì)目標(biāo)生物分子進(jìn)行分離富集和編碼識(shí)別的磁性/熒光編碼微球具有重要的意義。

目前在熒光編碼微球中所使用的半導(dǎo)體量子點(diǎn)大多為含鎘的可見光本征量子點(diǎn)，主要是因?yàn)檫@些量子點(diǎn)具有量子效率高、熒光光譜半高寬小的特點(diǎn)。而這些量子點(diǎn)的使用也帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題。第一，由于磁性納米顆粒在可見光區(qū)域有較強(qiáng)的吸收，在磁性熒光編碼微球中量子點(diǎn)的熒光被磁性顆粒吸收從而導(dǎo)致編碼能力嚴(yán)重受限；第二，含鎘量子點(diǎn)的毒性問(wèn)題。因此該研究首次提出發(fā)展無(wú)鎘近紅外量子點(diǎn)編碼磁性熒光微球來(lái)減輕或克服這兩個(gè)問(wèn)題，并以近紅外CuInS2/ZnS量子點(diǎn)為編碼染料制備了磁/熒光雙功能編碼微球。同時(shí)通過(guò)針對(duì)近紅外量子點(diǎn)發(fā)射光譜寬的特點(diǎn)建立“單波長(zhǎng)”編碼理論來(lái)指導(dǎo)近紅外量子點(diǎn)的編碼，并由此建立起目前最大的磁性熒光編碼庫(kù)。   

研究團(tuán)隊(duì)將制備得到CuInS2/ZnS量子點(diǎn)編碼磁性熒光微球應(yīng)用于五種常見腫瘤標(biāo)志物的聯(lián)合檢測(cè)。研究結(jié)果表明基于磁性熒光編碼微球的體系相比基于非磁性熒光微球的體系更靈敏，且與酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比突出其多元檢測(cè)、高靈敏度的優(yōu)勢(shì)。隨后對(duì)人體血清樣品的檢測(cè)中與臨床診斷方法（化學(xué)發(fā)光免疫及電化學(xué)發(fā)光免疫分析法）進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了自制液相懸浮式生物芯片體系在生物檢測(cè)應(yīng)用上的可行性與有效性，為未來(lái)的臨床轉(zhuǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。論文第一作者為博士生冷遠(yuǎn)逵，這項(xiàng)工作與上海交大附屬第一人民醫(yī)院檢驗(yàn)科李莉教授研究團(tuán)隊(duì)合作共同完成。上述研究工作同時(shí)得到國(guó)家自然科學(xué)基金委和上?？茖W(xué)技術(shù)委員會(huì)等的支持。

Via：微流控