
張新榮:清華大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,曾獲比利時(shí)根特大學(xué)分析化學(xué)博士學(xué)位,目前主要從事質(zhì)譜分析方法與應(yīng)用研究。發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、教育部高等學(xué)校自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等。目前兼任中國(guó)質(zhì)譜學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),北京質(zhì)譜學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。中國(guó)分析測(cè)試協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)等。是美國(guó)分析化學(xué)雜志(Analytical Chemistry,ACS)副主編,國(guó)際發(fā)光分析雜志(Luminescence,Wiley)主編,英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士。
2018年3月17日第三屆“創(chuàng)之聲” 實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)大會(huì)(PCEM)在重慶悅來(lái)國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi),來(lái)自清華大學(xué)的張新榮教授帶來(lái)了題為“從放射標(biāo)記到穩(wěn)定同位素標(biāo)記——免疫分析的新發(fā)展”的精彩演講。
每當(dāng)我們提到穩(wěn)定同位素標(biāo)記的時(shí)候,必然會(huì)涉及到質(zhì)譜。臨床質(zhì)譜最近幾年比較火,一個(gè)原因是質(zhì)譜技術(shù)本身的發(fā)展,過(guò)去我們認(rèn)為質(zhì)譜是又貴又大的儀器,而現(xiàn)在,它已經(jīng)逐漸從貴族走向平民,由于質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)也在向不同的領(lǐng)域普及。另一方面,各個(gè)大儀器公司對(duì)于質(zhì)譜的普及起到了推波助瀾的作用,臨床檢驗(yàn)質(zhì)譜實(shí)質(zhì)上還是一個(gè)非常新的領(lǐng)域,如果能打開(kāi)市場(chǎng)的話會(huì)為廠家?guī)?lái)很大的利益。
目前,質(zhì)譜技術(shù)在臨床檢驗(yàn)上的應(yīng)用還不夠普遍,主要以藥物的代謝、激素的檢測(cè)、新生兒遺傳基因篩查等為主,臨床質(zhì)譜能否取代主流臨床檢驗(yàn)手段呢?以臨床免疫學(xué)檢驗(yàn)為例,當(dāng)前的檢驗(yàn)手段主要還是酶聯(lián)免疫和化學(xué)發(fā)光,那么臨床質(zhì)譜到底適不適合免疫分析,如果適合,它會(huì)比現(xiàn)有的酶聯(lián)免疫和化學(xué)發(fā)光更好嗎?這就涉及到了今天張新榮教授帶來(lái)的議題。
前事不忘后事之師,張教授先就免疫分析的發(fā)展歷程做了闡述,免疫分析最早以放免為主,放免在1977年便獲得了諾貝爾獎(jiǎng),但由于其放射性污染等問(wèn)題,放免逐漸被諸如熒光免疫、酶聯(lián)免疫、化學(xué)發(fā)光免疫、納米探針、量子點(diǎn)標(biāo)記等新技術(shù)取代;瘜W(xué)發(fā)光是當(dāng)前免疫分析的主流手段,在國(guó)內(nèi)興起于二十世紀(jì)九十年代初期,張教授作為國(guó)內(nèi)較早研究化學(xué)發(fā)光的前輩,早在1991年就發(fā)表過(guò)關(guān)于化學(xué)發(fā)光的文章并合作生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀,但由于當(dāng)時(shí)我國(guó)還缺乏大國(guó)心態(tài),國(guó)內(nèi)醫(yī)院很少使用國(guó)外未使用過(guò)的儀器,因此該儀器并沒(méi)有賣出去。1998年回國(guó)時(shí),張教授發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的企業(yè)開(kāi)始大規(guī)模引進(jìn)國(guó)外化學(xué)發(fā)光的儀器,第一梯隊(duì)還是諸如羅氏、雅培、貝克曼庫(kù)爾特等大型跨國(guó)企業(yè),因此我們應(yīng)該前去探究下一代免疫分析的技術(shù)。
從免疫分析的邏輯發(fā)展思路來(lái)看,放射免疫是用放射同位素來(lái)做的,從邏輯上來(lái)說(shuō),我們可以把放射同位素改成穩(wěn)定同位素,但當(dāng)時(shí)我們只有高靈敏度的放射同位素辦法,而沒(méi)有高靈敏度的穩(wěn)定同位素的辦法,所以這條路沒(méi)有走下去,于是大家開(kāi)始改用熒光檢測(cè),后來(lái)開(kāi)始用酶來(lái)檢測(cè),就是酶聯(lián)免疫,后來(lái)還產(chǎn)生了化學(xué)發(fā)光免疫,現(xiàn)在隨著納米材料的興起,我們開(kāi)始用量子點(diǎn)標(biāo)記。但無(wú)論是酶還是量子點(diǎn),他們都還是屬于蛋白質(zhì),用蛋白質(zhì)來(lái)標(biāo)記蛋白質(zhì)總還會(huì)碰到這樣那樣的問(wèn)題。張教授稱,也許我們轉(zhuǎn)向穩(wěn)定同位素的時(shí)機(jī)到了,因?yàn)橘|(zhì)譜就是一個(gè)非常好的穩(wěn)定同位素方法,隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,也許免疫分析技術(shù)的發(fā)展走了一大圈,又該回到最初我們沒(méi)有走過(guò)的那條路上。張教授大膽預(yù)測(cè),醫(yī)院的下一代免疫分析儀器將是穩(wěn)定同位素標(biāo)記質(zhì)譜的免疫分析。
張教授表示,穩(wěn)定同位素標(biāo)記質(zhì)譜免疫分析的優(yōu)點(diǎn),其實(shí)質(zhì)譜和光譜沒(méi)有太大區(qū)別,在儀器上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別,但是從效果上看差距卻非常大,光譜的波長(zhǎng)在50個(gè)納米左右,我們同時(shí)能夠用于檢測(cè)的探針數(shù)量非常少,但這些問(wèn)題對(duì)于質(zhì)譜來(lái)說(shuō)就不存在。質(zhì)譜的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,由于元素的同位素很多,我們可以輕松找到上百個(gè)標(biāo)記物,因此多標(biāo)記的方法用穩(wěn)定同位素是可以實(shí)現(xiàn)的。還有個(gè)最大的好處,就是在臨床上的操作簡(jiǎn)單了,我們想測(cè)多少個(gè)就放多少個(gè)抗體在多功板上,也不用任何分離,只要免疫反應(yīng)完以后標(biāo)記物都是元素,我們用SP指數(shù)就很簡(jiǎn)單地都測(cè)出來(lái)。
張教授還介紹了一些外國(guó)公司生產(chǎn)的質(zhì)譜流式細(xì)胞儀,其原理也是用穩(wěn)定同位素來(lái)標(biāo)記、用SP值來(lái)進(jìn)行檢測(cè),和他的團(tuán)隊(duì)若干年前研發(fā)并發(fā)表論文的內(nèi)容是一樣的,但是國(guó)外的學(xué)者就將這些研究繼續(xù)下去并變成了儀器,最后這項(xiàng)專利以2個(gè)億的價(jià)格賣給了企業(yè),第二代流式細(xì)胞儀目前在國(guó)內(nèi)醫(yī)院也賣得很好。從這件事我們可以看出,一些小事其實(shí)是完全可以做大的,我們中國(guó)人完全有能力去在世界范圍內(nèi)去提出一些東西,但我們的企業(yè)和我們的科學(xué)家沒(méi)有很好的結(jié)合起來(lái),而且過(guò)去我們創(chuàng)新的意識(shí)也相對(duì)缺乏。
張教授總結(jié)道,其實(shí)免疫看起來(lái)很傳統(tǒng),但還是有很多可以做的事情,從最早的放免,到酶聯(lián)免疫,再到現(xiàn)在的化學(xué)發(fā)光免疫,其實(shí)免疫分析的路遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)走完,下一步很有可能是質(zhì)譜免疫。也許未來(lái)十年以后,所有醫(yī)院的免疫分析儀器不再是化學(xué)發(fā)光,而是質(zhì)譜免疫,到那時(shí)候,我們究竟從外國(guó)引進(jìn),還是使用國(guó)內(nèi)自己企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,這都是我們值得關(guān)注和思考的問(wèn)題。
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