核酸分子快速灵敏诊断新技术

1、1.核酸分子快速、灵敏诊断新技术技术特点microRNA 是一种非编码的短链 RNA 序列，在生物学过程中起着关键作用。与正常细胞相比，肿瘤细胞中许多 miRNA 都有表达差异，已发现与肿瘤的诊断、分期、发展和治疗效果相关标志性的各种 miRNA 。而目前分析 miRNA 技术远不够灵敏，其检测过程包括核酸扩增等繁琐步骤。 有关 miRNA 作为肿瘤标志物的测定技术的研究，已成为世界各国在生物科技产业化领域中抢占的最重要的制高点。以本课题组的旋转分子马达生物传感器快速、灵敏、方便的分子诊断自主创新技术平台为基础 , 来解决目前分子诊断中“快的不灵，灵的不快”难题。主要进展本研究小组已进行了多年

2、的分子马达生物传感器的基础研究及技术研发， 解决了一些生物传感器研究中关键技术问题， 该体系可以在滤膜芯片表面固定， 利用分子马达的旋转作用， 可将荧光的信号增加大约 1000 倍。具有自主知识产权，生物材料的来源，表达 /纯化，克隆抗体制备很好基础。在测定仪器的研究中，已初步完成样机研制。在试剂盒的研制中完成实验室所有关键问题。应用状况正进行前列腺癌小 RNA 快速诊断产品为项目的突破口。合作方式共同开发2.新型抗感染药物兔防御素技术特点在小球藻中表达了兔防御素NP-1, 获得的 NP-1 对细菌、真菌和病毒有较强抗性。主要进展已获得高效表达兔防御素NP-1 藻株，已完成小试生产，表达量为

3、100 g/g (湿藻 ), 对获得的 NP-1 进行了抗微生物试验。离体试验表明， NP-1 对细菌核真菌 (包括幽门螺杆菌，淋病奈瑟氏菌，枯草杆菌，镰刀菌，大肠杆菌，耐药绿脓杆菌，耐药金黄色葡萄球菌 )有效浓度为 10 g/ml 级，对病毒（包括禽流感病毒，猪蓝耳病毒）为 10 ng/ml级。活体材料实验表明（鸡胚） ，200 pg-10 ng/ml可以抑杀禽流感病毒H5N1。应用状况尚未应用投资规模5000 万元合作方式技术转让、技术合作、共同开发3.重组人凝血 VIII因子的生产技术特点在小球藻中表达了重组人凝血VIII因子 ,获得的 VIII因子具有较高生物活性。主要进展已获得高效表

4、达重组人凝血VIII因子藻株，已完成小试生产，表达量为12IU/g (湿藻 ) 。应用状况尚未应用投资规模3000 万元合作方式技术转让、技术合作、共同开发4.富硒高蛋白营养大豆关键生产技术研发与产业化示范技术特点该技术具有新颖、高效、实用、成本低以及易产业化开发等特点。主要进展前期我们通过配制不同成分的硒制剂（由无机硒盐与生长调节剂组配而成）和利用每种成分的多个剂量对不同百粒重（即籽粒大小）大豆品种的结荚期植株进行调控处理实验（无机硒通过活体植株吸收并转化为有机硒贮存于种子蛋白质中）。运用专用引物的分子标记筛选适宜籽粒体积的大豆基因型，检测各处理组合种子样品的有机硒含量，比较不同组合的富硒效

5、果，确定最佳处理方案。现已研发出一种新的高效硒制剂和初步的富硒高蛋白营养大豆关键生产技术（拟申请两项新专利），并筛选出富硒效果好的高蛋白大豆品种科丰14 号（本单位独立拥有其产权）。结果表明，利用该硒制剂和富硒技术所生产的大豆种子有机硒含量增加了 67 倍，而对籽粒营养品质等没有不良影响。应用状况2010 年在天津市武青区进行硒制剂的小规模喷施试验，收获一批富硒效果明显的高蛋白大豆种子，已委托当地企业进行加工实验，探索市场开发前景。2011年又在天津市的武清、静海和西青等区县已安排大规模（共1500 亩）的富硒高蛋白大豆生产示范田， 预计可生产 27 万公斤富硒高蛋白种子， 拟与企业合作进行富

6、硒专用豆制品（经常食用可有效预防因缺硒而导致的人体免疫力降低等）的产业化开发，取得显著的经济效益和社会效益，而且其后续效益将非常可观。投资规模800 万元5.观赏植物新品种选育主要进展已开展多方面工作，包括：观赏植物种质资源收集与评价、观赏植物遗传育种、观赏植物快繁技术和栽培技术。应用状况已与天津相关企业开展合作，希望进行推广。合作方式技术转让、技术合作、共同开发6.葡萄新品种示范与推广主要进展已获得鲜食葡萄、高抗寒、抗病酿造葡萄等多个新品种。应用状况已与相关企业开展合作，希望在天津进行鲜食葡萄新品种示范与推广; 高抗寒、抗病酿造葡萄新品种示范与推广; 新品种（系）比较、区域试验等。合作方式技

7、术转让、技术合作、共同开发7.滨海耐盐构树选育与种植试验示范主要进展已进行高抗耐盐碱构树品种的筛选工作，筛选获得的构树可明显改善盐碱地现状，希望通过此品种的推广可解决滨海新区盐碱地绿化难题。应用状况希望在天津进行高抗耐盐碱构树品种示范与推广；新品种（系）比较、区域试验等。合作方式技术转让、技术合作、共同开发8.便携式荧光探针农药残留检测仪项目简介目前蔬菜和水果等产品中农药残留的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法及气相色谱 /质谱法等。这些大型仪器的检测结果准确可靠，但存在仪器价格昂贵，检测成本高，需要复杂的样品前处理，难以用于现场检测。研制便携式荧光探针农药残留检测仪的目的是，为我国基层农残

8、检测部门和生产大户提供一种现场蔬菜和水果等农产品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的速测仪器。便携式荧光探针农药残留检测仪依据以下原理实现：有机磷和氨基甲酸酯类农药可以和胆碱脂酶活性中心氨酸上的羟基结合，使胆碱脂酶磷酰化或氨基甲酰化，阻止了底物乙酰胆碱和胆碱酯酶的结合，从而抑制酶活性，降低酶催化底物反应的速率，从而降低醋酸生成速率，引起 pH 值变化减小。由于不同 pH 值下共存荧光探针发出的荧光强度不同，因而 pH 值变化不同，所引起的荧光强度变化率亦不同，检测荧光强度变化率，即可间接测定农药残留量。便携式荧光探针农药残留检测仪利用荧光探针技术检测果菜中的农药残留，因而具有高的有机磷和氨基甲酸

9、酯类农药的检测灵敏度，以呋喃丹为标准物质时，其最小检测限低于 5 ppb，具有较快的检测速度，操作方便、检测灵敏度高、色素等基质干扰小、可用于现场检测等优点。便携式荧光探针农药残留检测仪，是基于荧光探针技术的用于现场检测蔬菜和水果中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的仪器。以呋喃丹为标准物质，其最小检测限优于 5 ppb。合作方式技术转让9.软组织增强材料及应用项目简介针对压力性尿失禁、 胃食道反流症和单侧声带麻痹等由于局部软组织结构松弛所造成的疾病等， 成功设计出一种局部注射用软组织增强材料。 本成果用海藻酸钙微球（ CAM ）或壳聚糖海藻酸钙凝胶微球 (CCAM) 与一定浓度的海藻酸钠溶液 (A

10、LG) 一定比例混合，形成混合物作为局部注射软组织增强材料。结果表明，材料植入后，在局部形成隆起实体，并保持一定形状，体积保持率在 82%以上；隆起实体周围未产生较明显的炎症反应， 组织学检查正常； 局部淋巴结组织学检查证明材料无迁移；解剖回收发现，材料基本无变形，并保持一定机械强度。以尿失禁为例。 尿失禁是老龄化国家老年人最常见的症状之一，也是泌尿外科最常见的症状之一。 虽然尿失禁并不引起器质性病变，但严重影响了患者的生活质量，并造成巨大的心理压力，影响患者在社会中的正常交往，被称为“社交癌 ”。2002 年尿失禁患者的群体达到了3500 万人，而且老年人口的不断增多，使老年性尿失禁的发病人

11、数相对上升。2002 年，尿失禁治疗市场规模为20 亿美元，在今后 10 年这个市场的规模将会达到近30-40 亿美元。此外，该组织增强材料易于注射、对人体安全、成本较低，可广泛用于胃食道反流症、单侧声带麻痹隆胸、面部整形等美容、医学领域。该成果的市场应用前景巨大。合作方式技术转让、技术合作10.栓塞材料与栓塞微球项目简介动脉栓塞术是介入治疗中的重要技术，它是将一些人工栓塞材料有控制地注入到病变或器官的供应血管内，使之发生闭塞，中断血供，以达到控制出血，闭塞血管性病变，治疗肿瘤以及清除病变器官功能的目的。近年来，动脉栓塞技术及其产业发展迅速， 2008 年全世界介入医学工程器械与材料的市场规模

12、约为240亿美元，并且增长速度保持在8%-10%。然而，我国动脉栓塞产业的整体水平与欧美等先进国家相比尚有很大差距，特别是在制造介入器械的关键生物材料、产业化设备方面，几乎全部依赖进口，这是制约我国介入医学工程器械国产化、低成本的瓶颈问题。本项目成果采用可降解、 生物相容性良好的天然多糖为栓塞材料，通过自主知识产权的高压电场技术制备用于介入治疗的ACA 栓塞微球。微球生物相容性好，无抗原性，价格低廉；微球降解时间可控；包封造影剂的微球能在X 线下显影，方便操作；微球还有载药功能。产品为三类医疗器械产品。合作方式技术转让、技术合作生物技术11.糖尿病足用外用缓释凝胶制剂项目简介糖尿病是一种内分泌

13、代谢性疾病，目前已经在世界上，继肿瘤、心血管疾病之后，为世界第 3 大威胁人类生命健康的非传染性疾病。糖尿病足是由于糖尿病所至下肢远端神经异常或周围血管病变相关的足部感染、溃疡和深层组织破坏 , 是糖尿病最严重的并发症之一 , 也是糖尿病患者致死、致残的重要原因。目前临床上一直在使用的一种将硫酸庆大霉素、甲硝唑、胰岛素等加入到生理盐水中配制而成的外用药水。实际使用过程中， 存在水分流失快，操作频率高，患者依从性差的问题。本实验室根据药物的理化性质、药代动力学特征，将控制血糖，控制感染，营养支持，活血化瘀，促进表皮生长，伤口愈合等多种药物组合并设计成缓释凝胶制剂，长时间局部释放药物，减少给药次数

14、，进一步提高根治率。本产品特点是安全、有效、方便。适应症及临床疗效：主要用于糖尿病所至下肢远端神经异常或周围血管病变相关的足部感染、溃疡和深层组织破坏等。世界上患糖尿病占人群总数的 4-6，而其中 15糖尿病患者会同时并发糖尿病足，因而，本产品具有极大的发展空间，市场潜力很大。目前，国内外尚无针对糖尿病足的药物剂型。本产品的开发将填写这一领域的空白，经济、社会效益显著。合作方式技术转让、技术合作、共同开发12.微胶囊化细胞技术及应用项目简介微胶囊技术是当前解决组织细胞移植、 人工器官构建、细胞治疗的重要技术。本成果将天然多糖制备的微胶囊分别包埋组织原代细胞、建系的细胞株、基因工程细胞用于各种神

15、经、内分泌疾病及肿瘤的治疗研究。结果表明，ACA 微胶囊化牛肾上腺髓质嗜铬细胞（ BCC）移植入慢性疼痛模型大鼠的蛛网膜下腔中，移植后大鼠存活镇痛效果达8 周后。ACA 微胶囊化 PC12 细胞移植入帕金森氏症（PD）大鼠模型，能纠正PD 大鼠的症状。 ACA 微胶囊化血管内皮细胞生长抑制因子的转基因 CHO 细胞具有明显的肿瘤抑制效果。 上述结果表明本成果研究得到的治疗用免疫隔离材料及终端产品能够满足细胞治疗、人工器官的技术要求。以微囊化人工肝脏为例。 目前全球肝衰患者近 1200 万，其中急性肝衰患者死亡率为 60-80%。美国每年约有 12000人需肝移植治疗， 但供肝数量不到 4500

16、 个，许多患者在等待中死亡。人工肝是肝衰患者支持治疗重要方法，临床使用的非生物人工肝，只具备物理解毒功能，不具备生物功能，无法满足临床需求。生物人工肝是人工肝发展的趋势，本成果可以实现肝细胞的包埋，从而构建微囊化肝脏组织，进而结合多种反应器，设计成不同的生物人工肝。合作方式技术转让、技术合作、共同开发13.微囊化蛋白药物控释载体技术项目简介在糖尿病、肝炎、癌症等重大疾病治疗中倍受重视的蛋白质、 多肽类药物（如胰岛素、干扰素、白细胞介素等），虽然药理作用强、毒副作用小，但是存在半衰期短、结构对环境敏感易失去活性等缺点，因而注射仍是其唯一给药途径，极大限制了临床推广应用。从本课题研究成果的材料（壳

17、聚糖、海藻酸钠）出发，建立了静电液滴和膜乳化等技术，可以制备粒径在几微米 200 微米可控的微胶囊作为蛋白药物控释载体。微胶囊粒径均匀、形态良好、载药量高。利用小肠中特殊吸收区域（如集合淋巴结）对微米级尺寸范围微粒具有快速吸收和转运的功能，突破蛋白质、多肽药物经小肠吸收的难题，实现该类药物的口服途径给药，推动其更有效的临床应用。针对蛋白质药物目前注射给药的局限性和国内医、药分离后将限制注射剂型药物的市场份额的现实，本成果开发的该类药物口服给药控释载体技术将有望在蛋白质药物非注射给药剂型的应用中发挥重要作用，仅以治疗糖尿病的胰岛素的口服控释剂型研发为例， 目前国内有 3000 万以上患者，且每年

18、仍以数百万的速度增加，其应用市场和前景都非常广阔。合作方式技术转让、技术合作、共同开发14.胃内漂浮 -粘附协同型克拉霉素缓释微球项目简介克拉霉素又称甲红霉素，是半合成的红霉素衍生物，是临床上重要的大环内酯类抗生素，被认为是目前最安全有效的广谱抗生素之一。临床应用表明其具有高效杀菌作用和毒副作用小等特点，是临床首选的口服抗生素之一。然而，在实际应用中，为了达到有效的药物浓度，须用较大剂量的药物，或者反复多次给药，患者依从性较差，并且20%患者发生腹泻、恶心的副作用，在未完成疗程前退出治疗。本实验室根据克拉霉素的理化性质、药代动力学特征，将该药物设计成胃内漂浮 -生物粘附协同型胃内滞留、缓释制剂

19、，以延长克拉霉素制剂胃内滞留时间，并长时间释放药物，维持胃粘膜中有效药物浓度，进一步提高根治率，达到最佳的治疗效果。本产品特点是安全、有效、低毒，预计是未来最畅销的口服抗生素之一。适应症及临床疗效：大环内酯类抗生素。适用于对克拉霉素敏感的微生物所引起的感染。合作方式技术转让、技术合作、共同开发生物技术15.I 类抗肿瘤新药 榄香烯类衍生物项目简介本成果以榄香烯为先导化合物，进行分子设计和结构修饰，经过大量合成衍生物的药效筛选优化而得的新化合物，可用作I 类抗肿瘤新药。我所拥有本技术的全部知识产权。主要技术指标如下：完成了该化合物合成工艺路线优化和小试研究，并进行了理化常数、质量、含量检测以及稳

20、定性等药效学研究；腹腔给药时，对EAC 水癌、 H22 腹水癌及 P388 白血病小鼠具有明显生命延长作用，且每组实验均有完全存活例子；其LD50 为 144.810.8 mg/kg；静脉给药时，对 EAC 和 H22，同样具有明显生命延长作用和完全存活例子，其 LD50 为 79.00+4.84 mg/kg；对体外培养的肿瘤细胞具有一定抑制作用；进一步对荷瘤小鼠的肿瘤抑制作用和免疫作用、药代动力学、机理进行研究；由于该药具有诱导细胞凋亡、增强人体免疫、抗多药耐药性等多种作用机制，且对人体正常细胞伤害小，因此具有较好的应用效果和市场前景。榄香烯是从我国传统抗癌中药温莪术中发现的一种主要抗肿瘤化

21、合物，榄香烯乳注射液作为国家类新药已批准生产。合作要求具有开发 I 类新药的充足资金，具有组织后续临床研究和申报新药的资历，具有 GMP 生产车间和抗癌药物生产经验。合作方式技术转让、技术合作、共同开发16.人参皂甙 Rg3 的制备及其手性拆分方法项目简介人参皂甙 Rg3 因 20 位羟基的空间位置的不同， G-Rg3 存在 20(S)和 20(R)两种构型异构体，这两种异构体的物理化学性质和生物活性差异极大。体内的抗癌研究表明， 20(R)-Rg3 的抗转移活性优于20(S)-G-Rg3。G-Rg3 现已能由其他二醇型人参皂甙转化而大量制备，制备条件不同，两种异构体的比例变化很大，因此，以混

22、合形式用药必然影响药效。本专利技术提供两种不同工艺。两种工艺均优于现行的技术，且简单方便、成本低、回收率高、质量好。使用本专利制备的Rg3 含量 95%，甙元收率 70%；20(R)-Rg3 含量 98%，甙元收率 40%；20(S)-Rg3 含量 98%，甙元收率 40%。大量的科学试验证明， Rg3 不仅具有抗肿瘤作用，而且在功能食品领域里也被国际上公认为最好的抗疲劳物质之一，被业内学者命名为“抗疲劳因子 ”！在市场上出售的多种人参保健品和药品中，Rg3 都是其主要有效成分，因此，具有广阔的市场前景。合作方式技术转让、技术合作、共同开发17.可再生红豆杉中7-木糖 10-去乙酰紫杉醇半合成

23、紫杉醇技术项目简介紫杉醇作为目前最有效的抗肿瘤药物被广泛使用， 其全球年销售额已超过 50 亿美金。可再生红豆杉资源是目前获取紫杉醇及其半合成前体化合物的最主要来源。7-木糖 -10-去乙酰紫杉醇（10-DAXT ）是一种具有紫杉醇母核结构的紫杉烷化合物，在我国大面积栽种的红豆杉（南方、云南等红豆杉）中含量极高，达到植物干重的 1 ，是紫杉醇含量的 5-10 倍。但长期以来 10-DAXT 被当作副产品而废弃，造成资源极大浪费。如果能够将该化合物转化为紫杉醇，不仅可以解决资源紧缺的问题，还可以降低原料生产成本，使广大患者从中收益。大连化学物理研究所利用生物、化学转化和色谱分离相结合的技术开发了

24、一整套综合利用我国特有红豆杉资源中10-去乙酰 -7 木糖紫杉醇（ 10-DAXT ）及 10-去乙酰紫杉醇（ 10-DAT）制备紫杉醇原料药的生产工艺。独创了以10-DAXT 及10-DAT 为核心的紫杉醇制备技术； 全套技术拥有自主知识产权， 产品紫杉醇纯度 99%，符合美国药典质量标准。该项目已得到国家 “ 863、”中科院重要方向项目、大连市科技计划项目及化物所创新基金等基金的支持，申请专利十余项； 09 年建设完成可年产 10kg 紫杉醇的生产示范工厂。紫杉醇作为目前最有效的抗肿瘤药物被广泛使用，其全球市场年销售额已超过 50 亿美金。目前，全球每年新增癌症患者人数近 1000 万人

25、，死亡人数约为 500万人，按 50%癌症患者使用紫杉烷药物 (每名患者 2 克 )计算， 2010 年全球紫杉烷药物潜在需求量超过 10000 公斤。此外，新的紫杉烷药物剂型的开发以及紫杉醇在白血病、风湿性关节炎、帕金森症等多种疾病治疗中的实验与应用也为其提供了广阔的市场前景和巨大的市场开发潜力。 基于我们的自主技术， 年产 50 公斤紫杉醇原料药的生产项目投资需 4100 万元，年利润 2800 万元，投资回收期 3.8 年，单位生产成本可控制在20 万元 /千克以内。合作方式技术转让、技术合作、共同开发18.基于尿中核苷对恶性肿瘤的检测及随访仪项目简介恶性肿瘤检测及随访仪利用尿中核苷作为

26、恶性肿瘤标记物，通过对尿样进行一次进样、分离，测定尿液中 13-16 种核苷的含量，再结合多变量数据统计方法对所获结果进行综合处理，将高效分离分析技术和数据可视化技术结合，实现对恶性肿瘤进行辅助诊断及随访的目的。该仪器是自动进样、自动样品预处理、自动分离、自动定量分析、自动判断是否有癌症的全自动化的恶性肿瘤检测、随访仪及其相应的试剂盒（包括亲和色谱预柱、液相色谱分析柱和流动相等） 。利用研制的恶性肿瘤诊断、随访仪分别进行了 500 多例各种恶性肿瘤的诊断研究、监测手术和治疗效果的评价研究。结果表明：各种癌症患者的识别率都在80%以上，明显高于目前已临床应用的肿瘤标记物检测方法。恶性肿瘤检测及随

27、访仪可有效地用于尿中修饰核苷检测，能够有效地指示患者的荷癌状态。被检者以尿液为样本，取材方便、无损伤，加之标记谱系广的特点，均提示了该仪器用于肿瘤普查较现用肿瘤标记物具有更大的优越性和互补性，在高风险病人的筛选、肿瘤普查及随访上具有市场应用价值。合作方式技术转让、技术合作、共同开发生物医药19.具有降血压功能的鹿血活性肽的开发项目简介鹿血自古以来一直是珍贵的滋补品，李时珍的本草纲目 对鹿血的医疗作用作了详细记载： “主阳痿、补虚、止腰痛、跌伤、狂犬伤，和酒服制肺痿吐血，及崩中带下，诸气痛欲危者饮之立愈。大补虚损，益精血、解痘毒、药毒 ”。我国古代早至宋朝起， 皇宫贵族就养鹿取血生饮。 但传统的

28、鹿血直接服用会有血压升高、 “上火 ”等症状，而且由于储存等原因使得鹿血的食用人群大大受限。在保留鹿血在传统中医中滋补作用基础上， 本项目利用现代生物技术开发具有新功能的鹿血功能性保健品： 将鹿血制备成具有降血压、 增强免疫力的鹿血活性肽、鹿血活性肽具有降低高血压患者的血压作用， 而对血压正常的人群的血压没有影响，这样克服了鹿血使血压升压的缺点， 同时该活性肽还保留了鹿血最基本的功能增强免疫力。文献报道以活性肽为主的降压物质具有副作用小的特点，不会引起常见高血压药物的干咳等副作用。通过本技术每升鹿血可得 40 克鹿血活性肽，同时可获得少量具有补血功能的血红素和抗衰老功能超氧化歧化酶（ SOD）等鹿血功能性活性组分。该技术在保留鹿血固有的活性的基础上，克服了制约鹿血广泛应用的缺点；将鹿血的活性组分按照其功能进行了分离，使功能更为专一、应用对象更为明确。该技术的另一优势在于充分利用了鹿血的所有活性组分。主要用途：具有降血压功能的鹿血活性肽保健品。 高血压是一种常见的心血管疾病，我国的高血压人群非常庞大。高血压发病率高、是引发心、脑、肾和血管等各种并发症和导致中风、