自2011年起，高端五分類血液細(xì)胞分析系統(tǒng)累計(jì)銷售超萬臺(tái)、熒光染料試劑銷售額超20億元，迫使傳統(tǒng)壟斷性的跨國公司產(chǎn)品降價(jià)、撤出中國市場，降低了患者醫(yī)療成本，并在多個(gè)國家和地區(qū)的上千家醫(yī)院投入應(yīng)用……這就是近日獲得2020年度國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的技術(shù)成果——血液細(xì)胞熒光成像染料的創(chuàng)制及應(yīng)用。

　　創(chuàng)制多系列熒光識(shí)別染料 用于五分類血液分析系統(tǒng)

　　血細(xì)胞分析是臨床三大常規(guī)檢驗(yàn)之首，我國每年有10多億人次進(jìn)行血液細(xì)胞分析。由于高端血液分析技術(shù)具有超高技術(shù)門檻，多家國際知名企業(yè)投入重金進(jìn)行嘗試，卻均未獲成功，市場多年來一直被希森美康、庫爾特、雅培、西門子、堀場五大巨頭所把持。

　　近年來，作為臨床血液檢測的基礎(chǔ)設(shè)備，五分類血液細(xì)胞分析系統(tǒng)被列入中國尚未掌控的核心技術(shù)清單第15位。其關(guān)鍵難點(diǎn)就是開發(fā)具有血液細(xì)胞分類選擇性的熒光成像染料。

　　為了改變上述局面，大連理工大學(xué)化工學(xué)院樊江莉教授課題組歷經(jīng)數(shù)年潛心研究，和深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，通過染料熒光探針創(chuàng)新、關(guān)鍵染料創(chuàng)制、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)動(dòng)，自主創(chuàng)制了多系列熒光識(shí)別染料，并成功應(yīng)用于五分類血液細(xì)胞分析系統(tǒng)，在世界雙寡頭競爭格局中占據(jù)了一席之地，使我國在該領(lǐng)域一躍站到了全球最前沿。

　　實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)原始技術(shù)創(chuàng)新 整體技術(shù)水平國際領(lǐng)先

　　據(jù)樊江莉介紹，該項(xiàng)技術(shù)成果圍繞生物醫(yī)學(xué)用靶向性染料分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，在以下三方面進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新：一是發(fā)展了增強(qiáng)激發(fā)態(tài)電子轉(zhuǎn)移的染料分子設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于“增強(qiáng)型PET”機(jī)理設(shè)計(jì)超靈敏次氯酸熒光識(shí)別染料，降低了背景熒光干擾，檢測限降至0.56納米，響應(yīng)時(shí)間快至1秒，實(shí)現(xiàn)了通過檢測細(xì)胞自身次氯酸水平來識(shí)別癌細(xì)胞。

　　二是發(fā)明了靶向腫瘤細(xì)胞的熒光識(shí)別染料。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出用抑制劑作為PET猝滅基團(tuán)和癌細(xì)胞標(biāo)志酶識(shí)別基團(tuán)，得到了COX-2專一性識(shí)別的熒光染料，可以選擇性地點(diǎn)亮腫瘤細(xì)胞中的高爾基體，實(shí)現(xiàn)了腫瘤細(xì)胞與非腫瘤細(xì)胞的熒光區(qū)分。

　　三是發(fā)明了活細(xì)胞DNA近紅外熒光識(shí)別染料。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選擇性與DNA小溝槽結(jié)合后，熒光量子產(chǎn)率增強(qiáng)97.3倍，遠(yuǎn)高于商業(yè)化染料溴化乙錠的13.5倍，實(shí)現(xiàn)在活細(xì)胞熒光成像中對細(xì)胞核特異性染色以及流式細(xì)胞術(shù)中對DNA定量檢測。

　　2019年3月26日，該項(xiàng)技術(shù)成果在北京通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。鑒定專家組一致認(rèn)為該成果具有顯著的創(chuàng)新性，整體技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先，建議進(jìn)一步加大推廣應(yīng)用的力度。

　　打破國際公司技術(shù)壟斷 填補(bǔ)高端檢驗(yàn)產(chǎn)品空白

　　以上述三項(xiàng)創(chuàng)新研究成果為核心技術(shù)，樊江莉課題組在細(xì)胞核酸熒光染色檢測技術(shù)等方面取得突破，實(shí)現(xiàn)了對白細(xì)胞幼稚細(xì)胞、網(wǎng)織紅細(xì)胞、有核紅細(xì)胞和體液細(xì)胞的定量檢測，在該領(lǐng)域一舉打破國際公司的技術(shù)壟斷，相繼獲得中國、美國等國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)18件。

　　核心技術(shù)研發(fā)成功后，課題組與深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司展開產(chǎn)業(yè)化合作，推出了高端高性能血液細(xì)胞分析儀系列產(chǎn)品，形成了性能國際領(lǐng)先的血液細(xì)胞分析系統(tǒng)，填補(bǔ)了國產(chǎn)高端檢驗(yàn)產(chǎn)品的空白。該項(xiàng)技術(shù)成果的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義顯著，系列產(chǎn)品的推出不僅使醫(yī)院的采購成本降低20%~30%，進(jìn)而為降低患者醫(yī)療成本;還推進(jìn)了高端技術(shù)加速進(jìn)入常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目以及血液檢驗(yàn)項(xiàng)目在臨床的應(yīng)用，為改善和提高診療水平提供準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)。