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近日，格拉斯哥学院2020级通信工程专业本科生吴逸在付毓生老师指导下以第一作者身份撰写的综述论文《Single-molecule Immunoassay Technology: Recent Advances》发表于分析化学知名期刊TALANTA（SCI一区，影响因子6.001）。
在继发性临床症状和体征出现之前，通过测量异常生物标志物水平来识别新的疾病过程，对于诊断和治疗干预至关重要。早期疾病诊断的主要因素是蛋白质和核酸。然而，传统的免疫测定方法存在一些局限性，比如缺乏灵敏度、需要复杂的操作步骤和昂贵的仪器，导致检测效率低、成本高。与传统方法相比，单分子免疫测定技术检测灵敏度可提高2-3个数量级，还具有成本低、速度快的优点。
该综述分析了基于微阵列的单分子免疫测定技术（图1）以及基于微液滴的单分子免疫测定技术（图2）原理和设备。微阵列是目前应用最广泛的单分子免疫测定方法之一，在一个毫米大小、容积约40fL的芯片上刻有或倒入数千个微孔，将带有收集的免疫复合物的磁珠分配到各个微孔中后，使用高分辨率荧光显微镜对荧光点进行计数。基于微液滴、使用专门设计的微流体通道，利用流动剪切力和表面张力将连续流动相分割成非常小的液滴。由于小体积溶液中反应产物或分泌分子的浓度超过检测阈值的速度比大体积溶液快得多，因此微液滴技术在单个酶分子和单个细胞分区反应的定量研究方面具有巨大潜力。同时，该综述也讨论了单分子免疫技术在神经系统疾病、免疫炎症、肿瘤、传染病早期诊断的应用。
图1 基于微阵列的单分子免疫测定技术
图2 基于微液滴的单分子免疫测定技术
最后，论文总结了单分子免疫测定技术的最新进展，讨论并比较了基于微阵列和基于微液滴两种单分子免疫测定技术的优势和局限。
吴逸同学是格拉斯哥学院瓦特班成员之一，曾多次获得优秀学生奖学金及学业奖学金。从大二开始跟随信息与通信工程学院付毓生老师开展生物电子方向的学术研究，该同学的毕业设计也将由付毓生老师继续指导。目前，吴逸同学已获得上海交通大学电子信息与电气工程学院的推免研究生资格。
图3 吴逸同学参与实验室研究
论文发表链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914023006549?via%3Dihub
编辑：张闻起 / 审核：李果 / 发布：陈伟
