TruSense團隊利用計算生物學方法,對公開的小鼠抗體設計成分子量更小的單鏈抗體并對抗體的VH和VL區域序列進行適當改造,并用有機電化學晶體管進行信號轉導,構建高靈敏度白細胞介素6的生物傳感器。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名 | 學院/所學專業 | 入學/畢業時間 |
嚴磊 | 生命科學學院/求是科學班 | 2019/9-2023/7 |
趙欣然 | 經濟學院/國際經濟與貿易 | 2020/9-2024/7 |
閆民擎 | 生命科學學院/生物科學 | 2019/9-2023/7 |
孟筱筱 | 外國語學院 /英語 | 2020/9-2024/7 |
婁翔 | 材料科學與工程/材料科學 | 2019/9-2023/7 |
巫天越 | 能源工程學院/過程裝備與控制工程 | 2019/9-2023/7 |
徐常芬 | 環境與資源學院/農業資源與環境 | 2019/9-2023/7 |
羅紅荔 | 生命科學學院/生物科學 | 2020/9-2024/7 |
黃邦杰 | 竺可楨學院/求是科學班(生物) | 2020/9-2024/7 |
張涵 | 農業與生物技術學院/植物保護 | 2019/9-2023/7 |
三、指導教師
姓名 | 學院 | 職務/職稱 | 研究方向 |
王勇 | 生命科學學院 | 第一類百人計劃研究員,博導 | 多尺度建模、計算整合結構生物學、生物大分子動力學模擬 |
黃力全 | 生命科學學院 | 實驗室負責人/教授,博導 | 味覺分子生物學、嗅覺分子生物學 |
四、項目簡介
TruSense團隊利用計算生物學方法,對公開的小鼠抗體設計成分子量更小的單鏈抗體并對抗體的VH和VL區域序列進行適當改造,并用有機電化學晶體管進行信號轉導,構建高靈敏度白細胞介素6的生物傳感器。我們在此傳感器的基礎上安裝相應的藍牙硬件與編寫相應的程序,使檢測數據可視化,有利于醫生與患者實時獲取準確信息。讓患者避免超長時間的血常規,及時對自身進行炎癥檢測,在食物中毒、膿血癥、細菌性感染等惡性情況下擁有方便的自我診斷手段,為患者降低時間及經濟成本。在此之前,TruSense團隊已研發成功四類傳感器——流感病毒傳感器,丙戊酸生物傳感器,阿達木單抗生物傳感器,萬古霉素生物傳感器,并搭建了與傳感器相配套的便攜醫療設備及APP平臺。
用戶群體:個人級客戶包括炎癥易感人群、有自檢意識人群、家庭醫生;企業級客戶包括炎癥檢測醫療器械制造企業、經銷商、醫療機構中心以及醫療研發平臺。
成果類別 | 成果名稱 | 相關團隊成員 | 相關指導老師 | 備注 |
論文發表 | A One-Step Electropolymerized Biomimetic Polypyrrole Membrane-Based Electrochemical Sensor for Selec | 王宇森 | 黃力全 | 王宇森為團隊前負責人 |
發明專利 | 一種形貌可控的聚吡咯導電納米材料的制備方法 | 婁翔 | 王勇 | |
論文發表 | Influenza virus detection technology based on organic electrochemical transistor | 婁翔 | 黃力全 | |
國際生物傳感器競賽金獎 | SensUs 2021金牌與公眾啟發單項獎 | 王宇森、婁翔 | 黃力全 | |
省部級競賽銀獎 | 2021浙江省互聯網+創新創業大賽銀獎 | 王宇森、婁翔 | 黃力全 | |
校級獎學金 | 浙江大學江芷現代生物與制藥技術研究獎二等獎學金 | 王宇森 | 黃力全 | |
校級競賽三等獎 | 浙江大學“先聲杯”生命大健康大學生職業生涯規劃大賽三等獎 | 嚴磊、孟筱筱、趙欣然、閆民擎 | 王勇 | |
校級競賽一等獎 | 2020年浙江大學“蒲公英”創新創業大賽決賽一等獎 | 王宇森、婁翔 | 黃力全 |
設計一款能夠快速檢測白細胞介素6的便攜儀器,能夠讓患者避免超長時間的血常規,能夠及時對自身進行炎癥檢測,在食物中毒、膿血癥、細菌性感染等等惡性情況下有方便的自我診斷手段。該儀器的主要特點即為“快速便捷”,為患者降低時間及經濟成本,如醫院往返、排隊檢測、就醫分析所暫用的時間和經濟負擔等。同時,使用白細胞介素6的便攜儀器,能夠更為及時地發現身體異常狀況,盡早就醫,以達到最優治療效果。
【優勢】
1.團隊優勢:
(1)比賽經驗豐富,已經獲獎無數,包括2019、2020、2021年SenseUs國際大學生生物傳感器設計大賽公眾啟發獎、浙江大學江芷現代生物與制藥技術研究獎、阿里極客項目研究獎金。本項目團隊曾參加生物技術與醫學工程國際學術會議(ICBME2019)。產品目前已申請國家技術專利。
(2)已經有實際產品的模型機和相應app的開發,已經完成了擴大生產前的技術驗證工作。
2.技術優勢:
(1)穩定性高:MIP與單鏈抗體在相似的特異性識別水平的基礎上,比傳統抗體更加穩定,為后續的檢測奠定良好基礎
(2)易于小型化:電化學傳感器特別是有機電化學晶體管(OECT)傳感器易于小型化,三電極體系可通過絲網印刷技術集成在1cm×3cm的石墨基板上,在一個穩定電壓下便可以開始工作,便于家用。
(3)成本低廉,可批量生產:有機電化學晶體管的制備成本也較低,在完成OECT設計之后,可以進行批量生產,重復性較高,且成本較低。預計整套設備成本可以做到小于100元(參考血糖儀價格)。
(4)操作人性化:使用微流控技術,只需幾微升的樣品量即可滿足檢測需求,不會給患者帶來很大的心理負擔。
(5)反應迅速:5分鐘內得到結果,減少患者等待時間,也適用于日常自檢。
【前景】成為醫療器械行業的品牌企業。
第一階段發展規劃:研發以IL-6炎癥因子檢測傳感器為主,囊括甲型流感檢測傳感器、丙戊酸傳感器、萬古霉素傳感器和阿達木單抗血藥濃度檢測傳感器,搭建移動設備與移動應用,形成基礎TruSense生態圈,提供基礎性、完備性的個性化輔助醫療服務。
第二階段:生態圈投入市場,進入病患就醫環節并吸收大量數據與反饋,根據市場反應做出技術上、策略上、價值上的產品定位調整。以IL-6炎癥因子檢測傳感器為主打產品,深入炎癥檢測市場,助力后危機時代的炎癥防控,產生商業價值與社會價值。
第三階段:進一步完善TruSense生態圈,擴展產品線并加強智能化用戶體驗。傳感器原理可應用于其他醫療領域,通過這一可拓展性不斷擴大產品覆蓋范圍,同時深耕炎癥檢測市場,搭建十字型生態圈網絡;同時與高智能科研公司進行合作,吸收公共知識類型KOL,打響品牌知名度。