4月30日，國(guó)際著名科學(xué)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)發(fā)布了一種新型的光微流激光酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定(Enzyme-linked immunosorbent assay，簡(jiǎn)稱ELISA)技術(shù)。該技術(shù)由密歇根大學(xué)安娜堡分校生物醫(yī)學(xué)工程系范旭東教授課題組與復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院光科學(xué)與工程系吳翔副教授共同開發(fā)。據(jù)悉，該項(xiàng)新技術(shù)將有望應(yīng)用于重大疾病(如癌癥、艾滋病等)的早期檢測(cè)與診斷以及單個(gè)酶分子催化機(jī)制研究。

　　一般來(lái)講，傳統(tǒng)的ELISA技術(shù)利用被酶催化生成的熒光產(chǎn)物所發(fā)出的熒光強(qiáng)度作為探測(cè)信號(hào)，然而在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，生物分子的非特異性結(jié)合、材料自熒光以及激發(fā)光的泄漏等因素造成的強(qiáng)熒光背景會(huì)干擾目標(biāo)分子熒光強(qiáng)度的探測(cè)，從而限制了ELISA的探測(cè)極限以及動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍。

　　而吳翔及其合作者開發(fā)的新型光微流激光ELISA技術(shù)的創(chuàng)新之處在于，以熒光產(chǎn)物為激光增益介質(zhì)，利用高品質(zhì)因子的光學(xué)微腔產(chǎn)生激光輸出;在固定的泵浦功率下，產(chǎn)生激光的閾值時(shí)間和被測(cè)目標(biāo)分子的濃度呈反比，不同的濃度對(duì)應(yīng)不同的閾值時(shí)間，由此，將閾值時(shí)間作為該技術(shù)中的探測(cè)信號(hào)。

　　實(shí)驗(yàn)表明，該項(xiàng)技術(shù)的探測(cè)極限可達(dá)1fg/ml(38aM)(1飛克每毫升)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍為6個(gè)數(shù)量級(jí)。這種新型的光微流激光ELISA技術(shù)，通過(guò)對(duì)激光閾值時(shí)間的探測(cè)，可以從較強(qiáng)的熒光背景中精確地分辨低濃度的目標(biāo)分子，從而實(shí)現(xiàn)超高靈敏度的生物分子探測(cè)。該技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)重大疾病(癌癥、艾滋病等)的早期檢測(cè)與診斷技術(shù)帶來(lái)重要提升，同時(shí)對(duì)單個(gè)酶分子催化機(jī)制研究領(lǐng)域產(chǎn)生積極影響。

　　目前，吳翔正從事有源和無(wú)源光學(xué)微腔生物傳感器以及微腔光鑷的研究，希望能結(jié)合光微流激光技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步拓展光學(xué)微腔技術(shù)在生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高通量的集成光學(xué)生物傳感芯片。