TruSense团队利用计算生物学方法,对公开的小鼠抗体设计成分子量更小的单链抗体并对抗体的VH和VL区域序列进行适当改造,并用有机电化学晶体管进行信号转导,构建高灵敏度白细胞介素6的生物传感器。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名 | 学院/所学专业 | 入学/毕业时间 |
严磊 | 生命科学学院/求是科学班 | 2019/9-2023/7 |
赵欣然 | 经济学院/国际经济与贸易 | 2020/9-2024/7 |
闫民擎 | 生命科学学院/生物科学 | 2019/9-2023/7 |
孟筱筱 | 外国语学院 /英语 | 2020/9-2024/7 |
娄翔 | 材料科学与工程/材料科学 | 2019/9-2023/7 |
巫天越 | 能源工程学院/过程装备与控制工程 | 2019/9-2023/7 |
徐常芬 | 环境与资源学院/农业资源与环境 | 2019/9-2023/7 |
罗红荔 | 生命科学学院/生物科学 | 2020/9-2024/7 |
黄邦杰 | 竺可桢学院/求是科学班(生物) | 2020/9-2024/7 |
张涵 | 农业与生物技术学院/植物保护 | 2019/9-2023/7 |
三、指导教师
姓名 | 学院 | 职务/职称 | 研究方向 |
王勇 | 生命科学学院 | 第一类百人计划研究员,博导 | 多尺度建模、计算整合结构生物学、生物大分子动力学模拟 |
黄力全 | 生命科学学院 | 实验室负责人/教授,博导 | 味觉分子生物学、嗅觉分子生物学 |
四、项目简介
TruSense团队利用计算生物学方法,对公开的小鼠抗体设计成分子量更小的单链抗体并对抗体的VH和VL区域序列进行适当改造,并用有机电化学晶体管进行信号转导,构建高灵敏度白细胞介素6的生物传感器。我们在此传感器的基础上安装相应的蓝牙硬件与编写相应的程序,使检测数据可视化,有利于医生与患者实时获取准确信息。让患者避免超长时间的血常规,及时对自身进行炎症检测,在食物中毒、脓血症、细菌性感染等恶性情况下拥有方便的自我诊断手段,为患者降低时间及经济成本。在此之前,TruSense团队已研发成功四类传感器——流感病毒传感器,丙戊酸生物传感器,阿达木单抗生物传感器,万古霉素生物传感器,并搭建了与传感器相配套的便携医疗设备及APP平台。
用户群体:个人级客户包括炎症易感人群、有自检意识人群、家庭医生;企业级客户包括炎症检测医疗器械制造企业、经销商、医疗机构中心以及医疗研发平台。
成果类别 | 成果名称 | 相关团队成员 | 相关指导老师 | 备注 |
论文发表 | A One-Step Electropolymerized Biomimetic Polypyrrole Membrane-Based Electrochemical Sensor for Selec | 王宇森 | 黄力全 | 王宇森为团队前负责人 |
发明专利 | 一种形貌可控的聚吡咯导电纳米材料的制备方法 | 娄翔 | 王勇 | |
论文发表 | Influenza virus detection technology based on organic electrochemical transistor | 娄翔 | 黄力全 | |
国际生物传感器竞赛金奖 | SensUs 2021金牌与公众启发单项奖 | 王宇森、娄翔 | 黄力全 | |
省部级竞赛银奖 | 2021浙江省互联网+创新创业大赛银奖 | 王宇森、娄翔 | 黄力全 | |
校级奖学金 | 浙江大学江芷现代生物与制药技术研究奖二等奖学金 | 王宇森 | 黄力全 | |
校级竞赛三等奖 | 浙江大学“先声杯”生命大健康大学生职业生涯规划大赛三等奖 | 严磊、孟筱筱、赵欣然、闫民擎 | 王勇 | |
校级竞赛一等奖 | 2020年浙江大学“蒲公英”创新创业大赛决赛一等奖 | 王宇森、娄翔 | 黄力全 |
设计一款能够快速检测白细胞介素6的便携仪器,能够让患者避免超长时间的血常规,能够及时对自身进行炎症检测,在食物中毒、脓血症、细菌性感染等等恶性情况下有方便的自我诊断手段。该仪器的主要特点即为“快速便捷”,为患者降低时间及经济成本,如医院往返、排队检测、就医分析所暂用的时间和经济负担等。同时,使用白细胞介素6的便携仪器,能够更为及时地发现身体异常状况,尽早就医,以达到最优治疗效果。
【优势】
1.团队优势:
(1)比赛经验丰富,已经获奖无数,包括2019、2020、2021年SenseUs国际大学生生物传感器设计大赛公众启发奖、浙江大学江芷现代生物与制药技术研究奖、阿里极客项目研究奖金。本项目团队曾参加生物技术与医学工程国际学术会议(ICBME2019)。产品目前已申请国家技术专利。
(2)已经有实际产品的模型机和相应app的开发,已经完成了扩大生产前的技术验证工作。
2.技术优势:
(1)稳定性高:MIP与单链抗体在相似的特异性识别水平的基础上,比传统抗体更加稳定,为后续的检测奠定良好基础
(2)易于小型化:电化学传感器特别是有机电化学晶体管(OECT)传感器易于小型化,三电极体系可通过丝网印刷技术集成在1cm×3cm的石墨基板上,在一个稳定电压下便可以开始工作,便于家用。
(3)成本低廉,可批量生产:有机电化学晶体管的制备成本也较低,在完成OECT设计之后,可以进行批量生产,重复性较高,且成本较低。预计整套设备成本可以做到小于100元(参考血糖仪价格)。
(4)操作人性化:使用微流控技术,只需几微升的样品量即可满足检测需求,不会给患者带来很大的心理负担。
(5)反应迅速:5分钟内得到结果,减少患者等待时间,也适用于日常自检。
【前景】成为医疗器械行业的品牌企业。
第一阶段发展规划:研发以IL-6炎症因子检测传感器为主,囊括甲型流感检测传感器、丙戊酸传感器、万古霉素传感器和阿达木单抗血药浓度检测传感器,搭建移动设备与移动应用,形成基础TruSense生态圈,提供基础性、完备性的个性化辅助医疗服务。
第二阶段:生态圈投入市场,进入病患就医环节并吸收大量数据与反馈,根据市场反应做出技术上、策略上、价值上的产品定位调整。以IL-6炎症因子检测传感器为主打产品,深入炎症检测市场,助力后危机时代的炎症防控,产生商业价值与社会价值。
第三阶段:进一步完善TruSense生态圈,扩展产品线并加强智能化用户体验。传感器原理可应用于其他医疗领域,通过这一可拓展性不断扩大产品覆盖范围,同时深耕炎症检测市场,搭建十字型生态圈网络;同时与高智能科研公司进行合作,吸收公共知识类型KOL,打响品牌知名度。