临床生物医学检验的前沿与挑战

中国科学院院士 陈洪渊

临床生物医学检验的前沿与挑战

中国科学院院士 陈洪渊

临床生物医学检验是现代生命科学与医学发展的重要手段，其中的个性化治疗涉及的领域有生物、信息、工程、化学等学科，具有多产出、高通量、自动化和个性化为特点。个性化治疗技术包括医疗、医生、检验等几个方面。转化医学又叫转化研究，其核心问题是研究怎么使从事基础研究的科研人员了解患者的需求，在基础研究与临床医疗之间建立有效的联系，加快科学研究向工程应用转变的产业化过程，缩短基础与临床之间的距离。目前转化医学主要研究内容有分子标志物的鉴定和应用、针对患者的个性化治疗以及疾病治疗反应和预后的评估预测。要实现转化医学研究，第一需要转变理念，广泛宣传；第二需要要整合资源，建立平台；第三需要国家政策引导和科研经费支持。

生物医学的核心问题是如何利用纳米技术实现疾病的高效诊断。纳米技术是以许多现代先进科学技术为基础，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用，用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米技术是现代科学和现代技术结合的产物，具有多学科交叉的特点，强调以技术应用为导向，形成基础研究、应用研究、技术转化一体化的研究模式。全球大型企业越来越重视纳米技术，其产业化步伐明显加快。纳米生物医学是在现代医学以及生物学基础上运用纳米科技开展生物医学研究的交叉学科。如何利用纳米技术实现快速多功能诊断，提高检测准确率；如何发展适用临床的成像技术，实现对疾病发展过程的无创实时监测；如何提高纳米药物输送载体的特异性，降低毒副作用等，都是很有价值的研究方向。研究纳米技术在生命医学上的应用，可以在纳米尺度上比较清楚认识生物大分子的精细结构及相应功能的关系，获取生命信息或物质。利用纳米技术可以将生物降解性和生物相溶性的聚合物与药物一起制成纳米药物，作为靶向药物制剂，直接导入病灶部的器官，组织甚至细胞，达到提高药物疗效，降低毒性的作用，将纳米材料作为药物载体，可增加某些药物的肠胃吸收，提高某些生物利用度。将纳米材料作为载体，可用于基因的输送和治疗。纳米材料作为组织修复，人在器官等生物材料的应用也有很好的前景；在医学检验学领域，使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。在膜技术方面，用纳米材料制成独特的纳米膜，能过滤、筛去制剂的有害成分，消除因药剂产生的污染，从而保护人体。纳米生物医学监测系统也是一个重要的研究领域，一方面要研究构建纳米监测探针，提高检测灵敏度；另一方面要发展生物医学检测设备，如微流控芯片技术等。微流控分析系统作为检验的重要工具，可应用于医学检验、化学检验、免疫分析、关键分子分析，微流控检测还可以做成光盘，实现监测电子化、芯片化。

当前，发展纳米结构加工的新理论、新方法，建立纳米材料的规模化与质量可控的制备方法，研发高空间、高时间分辨的纳米表征方法和检测设备等都是纳米技术研究领域的前沿问题。生物医学监测技术随着纳米技术和生物医学的发展，正在朝着多功能多样化方向发展，最终目标是实现监测技术的实时化、快速化、智能化、可穿戴化和仿生化。

北京科技大学副校长 吴爱祥