生物芯片快速验明非典

第7版(国际)
专栏：科技大观

生物芯片快速验明非典
何洪泽
　　随着冬季来临，今年春天肆虐一时的非典疫情是否会死灰复燃的问题，一直在人们的关注中，科学家们也在加紧研制防治非典的疫苗和探索快速检测非典的方法。美国哥伦比亚大学基因组中心研究员、功能基因部主任王德农博士研制的生物芯片是带给我们的一个好消息。
　　王德农向记者介绍了他的这一科研进展，即首批非典病原谱分析生物芯片和非典诊断专用芯片，可以用比一滴血还少很多的几个微升血标本，快速检测出非典病毒感染和可能发生的并发感染。他解释说，几乎所有的传染病，包括非典都是由病原微生物引起的。微生物有两类抗原：糖体和蛋白体。糖体抗原聚集在细胞表面，蛋白体抗原一部分在细胞外，一部分在细胞内。他们研制的生物芯片就是用先进的微列阵技术，将成千上万个多糖大分子以及蛋白质大分子有序地集成在一块微小的芯片上，成为集成分子探针，对多种病原微生物感染同时进行检测诊断。他们的新技术不仅包括芯片本身，还包括与检测有关的电脑软件。用他们的方法，只用一个生物芯片就能很快诊断出是否有非典病毒感染，并同时能监测并发感染、混合感染以及病原微生物引起的自身免疫反应。这对于非典病人的诊断、治疗和非典病理机制研究都有重大意义。
　　王德农去年创立的以糖体为基础的新型芯片技术曾在国际上引起很大反响。最近，在美国化学协会年会、欧洲生物芯片国际会议、美国波士顿IBC国际生物芯片会议和美国临床医学化学协会巴尔的摩会议上，他又宣布了一项最新科研成果，即建立了一个可制作糖体和蛋白质组合生物芯片的新技术平台。在这个平台上可以把几乎所有已知病原体的糖体和蛋白质两类抗原制作在一张芯片上。这为开发人类广谱致病原的快速免疫鉴定生物技术打下了基础。
　　今年非典疫情发生以后，王德农就提出了应用这一生物芯片技术平台，建造非典病原谱分析芯片和非典诊断专用芯片的研究建议。他与中国医学科学院等单位的专家进行了卓有成效的合作。其目的是研制出对包括引起非典的冠状病毒在内的人类广谱致病原的快速免疫鉴定生物芯片，对这次发生非典疫情的地区的病人血清进行抗体指纹识别，确定相关病原体及其主要抗原和抗原决定簇，从根本上解决对非典的预防和有效控制。作为首席课题负责人，王德农担负了最重要的新型生物芯片的研制任务，中国专家负责非典病毒抗原蛋白的表达纯化、临床试验、非典动物模型及其它研究。王德农说，这种合作充分利用了美中两国在研究非典防治方面的优势。例如，不用把病人的血标本送到美国，减少了非典在美国传播的风险，中国也不担心宝贵的血标本资源外流。目前，他们的首批非典芯片已通过免疫动物血标本的检测验证，同时也通过了人体非典感染标准血标本的检测验证。实验表明，该技术已到了大规模临床实验阶段，同时具备了大规模工业化生产的技术基础。
　　王德农告诉记者，目前他们所取得的突破还是整个研究课题的第一步，以后还有四项任务：研制非典冠状病毒抗原决定簇分析鉴定用生物芯片，制作抗原决定簇多肽疫苗；建立广谱生物芯片体系，实现对各种突发性传染病的快速诊断及病原鉴定；完成多肽疫苗的临床试验；进行大规模临床试验与工业化生产。这些任务完成后，非典防治水平可以大大提高一步。