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生物学学科建设之团队建设(四)生物医学分析团队


发布时间:2019-10-12  访问次数:

    生物医学分析研究团队成立于2017年,根据校企合作的需要组建,成员共5人,主要成员有:吴云华教授(负责人),李勇博士,湖北省食品质量安全监督检验研究院的彭青枝(高级工程师)、张莉(高级工程师)和文红(高级工程师)。本团队致力于植物学研究、医学诊断和食品检验的新型分析技术,同时重视成果研究成果的市场转化和应用。目前,主要利用生物体内光合作用、生物氧化作用及新陈代谢相关机制,通过对相关生物分子进行工程化改造,从而创建针对植物活体、临床血液样本和食品中关键生物标志物的高选择性、高灵敏度生物传感器件。

    目前,该团队共获得国家自然科学基金3项,湖北省自然科学基金2项,湖北省自然科学奖1项(图1),发明专利授权1项,发表SCI一区论文10余篇。累计培养硕士研究生16人,其中5人曾获得国家奖学金等荣誉,毕业研究生在国内外各个行业领域表现优异。该团队应对社会需求,与湖北方圆环保科技有限公司和湖北省食品监督研究院合作,开展环境和食品安全检测应用研究,并获得2015年武汉光谷“3551人才计划”的支持。

 

图1. 湖北省自然科学三等奖

    团队研究主要研究领域为:基于生物发光共振能量转移(BRET)的血液疾病标志物即时检验技术,该技术通过智能手机就可实现血液中肿瘤标志物的高灵敏度检测和分析,从而为重大疾病的早期诊断提供了新方法,该技术的最大优势在于分析过程拜托了对昂贵大型医疗设备的依赖,对达人彩票登录条件和操作人员要求较低,具有廉价、快速、简便易行的优势,非常有利于尤其是在边远少数民族地区进行推广和普及(图2, Anal. Chem., 2018, 90, 11495-11502)。

 

图2. 基于生物发光共振能量转移的血液疾病标志物即时检验技术

    在此基础上,该团队进一步开发了基于BRET的外周血循环microRNAs检测技术。该技术将microRNAs检测所涉及的分子识别、等温扩增和BRET传感集成到了价格成本更低的的滤纸片上,通过两片滤纸和一部智能手机即可实现临床血清样本中不同循环microRNAs的高灵敏度定量分析(图3)。

 

图3. 基于BRET的外周血循环microRNAs检测

    团队的另一方面是传感器的研究,即利用细胞色素P450酶对有机污染物强烈的催化能力及特异性和纳米粒子的优异性能,构建高灵敏度和高选择性检测有机污染物苯并芘、艾氏剂、双酚A以及生物信号分子一氧化氮的生物传感器。研究了细胞色素P450酶的直接电子传递机理及对目标分子的催化机理,开发了新型细胞色素P450酶生物传感器(图4)

图4. 细胞色素P450酶生物传感器检测苯并芘

    在未来研究中,本研究团队将以生物分子的基本识别和反应机制为核心,利用生物大分子设计和工程化改造相关技术手段,针对经济落后地区,尤其是边远少数民族地区开发系列应用的新型生物医学分析新技术,为应对上述地区植物资源开发、医疗诊断、及食品安全检测所面临的挑战提供新的解决方案和技术方法。在今后的研究中,本团队将重点探索上述成果在武陵山少数民族地区的资源开发和公共卫生等领域的应用和转化模式,使之服务于当地经济和医疗卫生事业发展。