项目优势
利用创新性的将压强引入到纳米孔中的技术,可将单分子检测时间分辨率提高1~3个数量级,逼近DNA测序所需要求,同时保持了很高的测量信噪比和分子捕获率,是本领域内一大突破。利用该技术可实现对不同长度的分子检测和近中性(或带微弱电荷)的生物分子检测;并且还可实现单分子捕获-释放-再捕获过程,进行对单分子的精确操控。并且还可实现单分子的电荷测量和计算。
专利情况
1. 核酸分子在固态纳米孔中的减速方法(专利号:201210039855.6)鲁铂,赵清,俞大鹏(发明专利);注:此专利与美国哈佛大学共同申请、共享。
2. 一种基于固态纳米孔对核酸分子进行减速及单分子捕获的方法(专利号:201210065833.7)赵清,鲁铂,俞大鹏(发明专利);注:此专利与美国哈佛大学共同申请、共享。
3. 一种基于固态纳米孔对核酸分子进行减速及单分子捕获的方法(PCT国际申请,国际申请号PCT/CN2012/000840) 赵清,鲁铂,俞大鹏(发明专利);注:此专利与美国哈佛大学共同申请、共享。;注:此专利与美国哈佛大学共同申请、共享。
4. 一种基于纳米孔器件对生物分子探针标定DNA的特异位点进行检测的方法 (专利号:201210207703.2)鲁铂,唐智鹏,赵清,俞大鹏(发明专利)
未来可能获得2~4项基于该技术的发明专利,包括对单分子带电量的测算技术,利用电泳胶提高探测时间分辨率的技术,纳米孔表面修饰技术以及与生物膜蛋白进行融合等方面的先进技术。
项目所处阶段
基于(生物/固体)纳米孔的单分子检测技术被认为是第三代测序技术最具希望突破的单碱基分辨高速低成本测序技术之一,一旦获得实质性突破,将带来人类医学/医疗与健康的革命,市场前景与价值无可估量。本项目基于有限目标的固体纳米孔芯片的加工制造与销售、修饰单分子DNA/RNA快速低成本检测上。目前,国内行业内基于该项目的产品以及其应用服务尙处于空白阶段,但国外相关公司“牛津纳米孔”(Oxford Nanopores Inc.)正进行应用领域的研发(主要是快速低成本的基因组测序整体解决方案研发)。所以,前期核心纳米孔芯片在进入国内外市场时将无竞争压力,可以灵活应对市场需求,发掘潜在客户。作为新型的单分子分析测量手段,纳米孔芯片将在国内外相关高等科研院所具备较高的潜在需求,市场规模十分可观。预计未来三年内行业需求将增长迅速,具备非常大的增长潜力。
1. 未来2~3年,拟开展将生物膜蛋白(具有天然纳米孔道)移植到固态纳米孔芯片器件上,利用后者溶液稳定性和前者对生物分子很好的生物相容性,开展单分子检测以及尝试性基因测序研究。预期达到比现有技术更高的检测分辨率和尝试性实现对4中不同碱基的分辨。
2. 开展在DNA等长链分子表面的特定位点进行修饰,通过识别修饰的相对位置和大小,预期可探测到基因突变在单分子水平上二级信号的差异,帮助从单分子水平上识别、诊断早期的基因疾病。
3. 继续完善石墨烯纳米孔的加工制备技术,找到合适的表面修饰方法,结合电泳胶方法减速分子,利用石墨烯超高空间分辨率,攻克检测单链DNA分子并尝试分辨碱基的技术堡垒。
项目所需投资额及用途
过去2年项目研究开发共投入科研经费近200万元,包括购置两台膜片钳测试系统,纳米孔芯片加工制造所需仪器设备使用费,加工测试费,实验用各种小型仪器设备,所需源材料、试剂、耗材费用等。
未来3年项目研发生产投入情况及收入、净利润等主要科目的财务预测:所需设备包括计算机、分析表征设备(透射电子显微镜)、微纳加工平台等。部分设备可以使用公共科研平台。项目研发生产投入在300~500万元。前期每个封装完成的固态纳米孔核心器件成本100元,售价200~400元,每年6000~10000个,则利润在60万以上。
后期提供的完整解决方案,包括单分子电量测试设备以及第二代基因组测序后端数据连接服务,总体利润在500万以上。
项目所需投资额大约在500万元左右,用于纳米芯片加工中用到加工设备使用费,技术服务费,加工测试费,研发用小型仪器设备,各种材料、耗材、试剂等。
合作方式
技术合作或技术咨询
联系方式
联系单位:北京大学技术转移中心
联系人:杨松尧 刘笑一 黄牧青
电话:010-62751717
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