新型C型反應(yīng)性蛋白彩色成像的方法，使得新冠肺炎炎癥標(biāo)志物快速無創(chuàng)檢測(cè)成為可能。

此次突發(fā)的新型冠狀病毒肺炎（NCP），由于其通過唾液和呼吸道粘液的混合物在空氣中進(jìn)行飛行傳播，且存活時(shí)間長(zhǎng)，容易攜帶以及感染后潛伏期長(zhǎng)和很多病患無明顯癥狀的特點(diǎn)，所以傳染性強(qiáng)，涉及人群廣泛，準(zhǔn)確快速診斷以及鑒別診斷尤其在居家環(huán)境中對(duì)于攜帶者和潛伏期患者的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)將成為此次疫情防控和疾病診療的關(guān)鍵因素。根據(jù)鐘南山院士團(tuán)隊(duì)的新冠病毒論文所得出的結(jié)論——大多數(shù)患者表現(xiàn)出C反應(yīng)蛋白（CRP）水平升高，嚴(yán)重病例具有更顯著的數(shù)據(jù)異常，所以將CRP明顯升高作為新冠病毒肺炎NCP有別于常規(guī)肺炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，由量準(zhǔn)（上海）實(shí)業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“量準(zhǔn)”）獨(dú)家引進(jìn)國際最新納米光學(xué)芯片科技排他性知識(shí)產(chǎn)權(quán)，結(jié)合自主研發(fā)的傳感器設(shè)計(jì)和納米制造專利技術(shù)，并且聯(lián)合華中科技大學(xué)生科院，同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院，武漢光電工業(yè)技術(shù)研究院，江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院智能傳感技術(shù)研究所等國內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)行業(yè)多家單位共同研發(fā)了一項(xiàng)基于新型納米等離子光學(xué)傳感器（Nanoplasmonic Sensor）芯片的超快速檢測(cè)唾液中疾病標(biāo)志物分子C反應(yīng)蛋白（CRP）的無標(biāo)記納米等離子光學(xué)成像檢測(cè)系統(tǒng)。表面等離子共振分析測(cè)試及成像是由生物技術(shù)與生命科學(xué)研究領(lǐng)域脫穎而出的最新檢測(cè)手段。它是新一代的無需熒光標(biāo)定的生物分子實(shí)時(shí)分析測(cè)試技術(shù)。

表面等離子體共振成像（SPRI）作為新近發(fā)展起來的高靈敏分析方法，能以微陣列形式實(shí)時(shí)檢測(cè)研究各種分子作用的過程，被認(rèn)為是一種非常有潛力的多功能高通量研究平臺(tái)。由于Nano SPR芯片對(duì)表面電介質(zhì)的折射率變化非常靈敏，從而不需要標(biāo)記，就可以快速、實(shí)時(shí)、原位、無損、動(dòng)態(tài)檢測(cè)人體唾液中的超敏CRP的濃度，且該項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作簡(jiǎn)便，使得我國在無標(biāo)記物大分子新藥篩選產(chǎn)品以及創(chuàng)新體外快速診斷智能化產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域有了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)價(jià)格在百萬元人民幣以上的國外進(jìn)口高端SPR（表面等離子共振）分子互作檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)和研發(fā)，這是量準(zhǔn)3D SPR技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)2D SPR技術(shù)的革命性突破，將助力中國乃至全球生物檢測(cè)和醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（A）芯片外觀實(shí)際效果圖；（B）芯片電鏡結(jié)構(gòu)圖

目前，血液檢測(cè)CRP已廣泛應(yīng)用于各種疾病和機(jī)能失調(diào)的臨床決策。但是采血檢測(cè)是一種侵入性手段程序，必須由技術(shù)熟練的專業(yè)人員操作，有時(shí)甚至需要靜脈穿刺。后續(xù)檢測(cè)部分也離不開實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和高昂的成本。唾液檢測(cè)是一種非侵入性無痛方法，可作為替代性方法對(duì)較大量樣本的CRP進(jìn)行評(píng)估。但是唾液中CRP濃度較血液中低，但是，現(xiàn)有的檢測(cè)方式檢測(cè)成本高，顯示不夠直觀。量準(zhǔn)聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用研發(fā)的納米等離子光學(xué)共振是由介電材料所包圍金屬超材料納米結(jié)構(gòu)中的電子氣體集體振蕩產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象，與傳統(tǒng)SPR相比，新型納米等離子光學(xué)芯片不需要光學(xué)耦合器件配合激發(fā)且具有更高的表面積與體積比，借助這種傳感器芯片后甚至僅用常規(guī)的普通設(shè)備如光學(xué)顯微鏡就能完成以前幾百萬元高端光譜儀檢測(cè)設(shè)備才能完成的光譜定量分析測(cè)定。本方法采用普通顯微鏡鏈接的數(shù)碼相機(jī)組成的圖像采集系統(tǒng)，通過采集的圖像通過機(jī)器學(xué)習(xí)圖像軟件分析紅色通道的透光率變化來定量分析待測(cè)唾液中的CRP濃度。該檢測(cè)方法，通過在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院采集的患者血液以及唾液樣品中CRP定量分析對(duì)比，構(gòu)建了唾液以及血液中CRP的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并可以準(zhǔn)確的通過唾液中CRP水平變化來分析受試者血液中的CRP的波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明目前該系統(tǒng)對(duì)無標(biāo)記CRP抗原定量檢測(cè)極限為1ng/ml，可用于唾液中CRP的濃度快速檢測(cè)（正常人唾液CRP含量為1至5ng/ml，高于5ng/ml提示血液中CRP濃度高于正常；血液中CRP濃度為不高于5μg/ml）。該檢測(cè)手段有著無需標(biāo)記、受背景影響小、高通量、線性濃度范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

（A）CRP抗體修飾以及CRP定量分析示意圖；（B）待測(cè)唾液中CRP濃度為10ng/ml時(shí)的芯片響應(yīng)變化；（C）陰性對(duì)照的芯片響應(yīng)變化；（D）芯片變化強(qiáng)度與唾液樣本中CRP蛋白濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；（E）臨床血液與唾液樣本中CRP蛋白濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。

量準(zhǔn)專注于無標(biāo)記物大分子新藥篩選產(chǎn)品以及創(chuàng)新體外快速診斷智能化產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，由國家級(jí)高層次人才、NanoSPR傳感器全球領(lǐng)袖專家，美國醫(yī)學(xué)與生物工程院Fellow、江蘇集萃智能傳感技術(shù)研究所執(zhí)行所長(zhǎng)，華中科技大學(xué)特聘教授劉鋼博士擔(dān)任首席科學(xué)家，與前以色列私募基金英飛尼迪事業(yè)合伙人許浩先生共同創(chuàng)立于2016年至今，量準(zhǔn)已經(jīng)擁有包括納米等離子光學(xué)芯片設(shè)計(jì)和制造等在內(nèi)的近百項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)專利。鑒于2019年12月以來這種通過飛沫傳播的新型冠狀病毒NCP肆虐武漢市和湖北省內(nèi)其它城市乃至全國各個(gè)省份，嚴(yán)重威脅著人民的生命安全，量準(zhǔn)正在利用這種高靈敏度納米等離子光學(xué)Nano SPR傳感芯片技術(shù)，聯(lián)合武漢新芯集成電路制造有限公司，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院和上海公共衛(wèi)生臨床中心共同開發(fā)用唾液進(jìn)行新型冠狀病毒肺炎快速檢測(cè)技術(shù)并生產(chǎn)可以在臨床和居家使用的超快速檢測(cè)唾液中新型冠狀病毒抗原濃度的測(cè)試條及相應(yīng)的手持式數(shù)字化分子檢測(cè)設(shè)備，為新冠肺炎疾病的快速診斷提供幫助。在將來還有望推出一系列針對(duì)不同傳染性疾病的快速智能檢測(cè)設(shè)備，填補(bǔ)目前SPR家用無創(chuàng)快速檢測(cè)設(shè)備在全球市場(chǎng)上的空白。

相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)成果以“C-Reaction Protein Detection in Human Saliva by Nanoplasmonic Color Imaging”為題發(fā)表在SCI期刊《Journal of Biomedical Nanotechnology》上。論文第一作者及該項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品的負(fù)責(zé)人是量準(zhǔn)青年科學(xué)家胡文君博士，他博士階段師從于2018年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主，癌癥免疫研究領(lǐng)域的世界級(jí)大師日本京都大學(xué)本庶佑教授，畢業(yè)回國后進(jìn)行新型免疫檢測(cè)和藥物篩選技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。