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【爱国奋斗南开人】刘昕倬:科研抗疫 有初心见成长
来源: 南开大学新闻网发稿时间:2021-05-27 10:38

  南开新闻网记者 蓝芳

  “2020年3月初,《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中增加的血清学检测为抗体血清学检测,检测血液样本中针对新冠病毒的特异性IgM、IgG抗体可作为诊断COVID-19感染的另一重要依据。那时我们已经持续高强度工作1个月了,试剂盒研发已经处于实验室研究的收尾阶段。”南开大学化学学院2019级硕士研究生刘昕倬至今难忘那段分秒必争的经历。

  刘昕倬(右)在导师指导下开展研究

  2020年初,新冠肺炎疫情突如其来。南开大学快速响应国家号召,召集优秀科研工作者在生物、医药、大数据统计等领域开展疫情防控应急科研攻关。刘昕倬随导师刘定斌主动请缨,加入庞代文教授、陈佺教授领导的新冠试剂盒研发团队,与团队成员丁丹、刘安安、郭玮炜、刘娟祖、张国强等埋头在实验室里进行新冠检测试剂盒的研发工作。

  最终,他们将胶体金及量子点荧光微球引入免疫层析法,研发出了两款性能良好、灵敏度高的病毒抗体检测试剂盒,实现了对血清中IgM、IgG抗体的快速(15分钟)肉眼定性及荧光定量分析。

  今年五四前夕,刘昕倬获评为“全国优秀共青团员”,回忆起那段如“压缩饼干”般的经历,腼腆的她表示,压力下有初心、见成长,明白了时间面前“机会是给有准备的人的”,懂得了“贡献不分大小”而在于敢担当。

  困难超预期

  “我是正月十五元宵节那天回校的,自此我与团队的老师和同学每天在实验室里从早上8点持续工作到深夜10点、11点,去吃饭也是形色匆匆,一直在赶进度。”刘昕倬回忆,那段时间一直过得很紧张,因为困难超乎了预期。

  “起初,因为我们课题组长期开展纳米颗粒标记研究以及免疫层析试纸条技术相关研究,在抗体检测等方面具有良好的研究基础,所以对于研究方法很清晰,觉得能快速推进。”然而,当时全国多地都处于封城状态,各地物流停歇、企业尚未复工,相关的试剂、材料短缺,仪器的购置和配送都成了棘手的问题。

  “我们只能有什么用什么。”团队成立之初能进实验室工作的只有三个人,再加上实验方法总是被迫临时调整,每天的工作量巨大。当时,刘昕倬入学不过半年,加之她本科原是药学背景,对于分析化学领域也仅算刚入门,并无相关实验经验。为此,她每天不停歇地学习病毒学知识和实验机理方法,并在有限的时间里快速成长了起来——成功制备了多种粒径的胶体金,筛选出合适粒径的胶体金用于试纸检测,并借鉴课题组发表过的文章以及所申报的专利,尝试了不同的金原位生长策略进行信号放大实验,提高检测灵敏度。

  “然而最终的检验结果重复性不好。”当结果摆在刘昕倬面前时,她有些惊诧、有些失望。“但我觉得不能放弃这段时间的努力。于是,在导师的指导下,我们一起探究了实验的每个细节,最终发现是生物试剂的不稳定导致实验可行性出现了偏差。”

  与时间赛跑

  疫情就是命令,时间就是生命。当时,在同一条“时间”赛道上,不仅有身陷疫情感染险境的广大医患,而且还有同时在进行试剂盒攻关的众多科研团队。

  这样的情况下,刘昕倬在导师的带领下,反而更加心无旁骛、全情投入了。三人遇到问题就逐一破解,其他事情都放到了一旁。

  最终,研发团队在2020年3月中旬完成了两款试剂盒的实验室研发,并在后续的千余例临床样本检测中得到了很好的反馈:胶体金法新冠抗体检测试剂盒对病毒抗体IgG的检出率达到97%,IgM检出率达到72%,特异性达到95%;量子点荧光微球新冠抗体检测试剂盒对新冠S蛋白特异性抗体IgG的检出率达到95%,IgM检出率达到85%,对N蛋白特异性抗体IgG的检出率达到90%,IgM检出率达到90%。

  2020年4月中旬,团队研制的胶体金法新冠抗体检测试剂盒实现产业转化对接,获得欧盟标准认证,并获得在美国的生产许可和产品许可,通过了美国应急使用授权(EUA)预审,实现了在美国、巴基斯坦等国临床实验室的推广应用。

  当前,随着国内疫情防控常态化以及海外疫情依然严峻,新冠抗体检测试剂盒依然拥有广阔的市场空间。“我们的两款试剂盒均适用于‘一滴血’现场检验,操作快速、简单、便捷、即时,可满足医疗场所现场检验的需求,还能实现居家自我检测。”刘昕倬介绍,对比市面上已有的同类产品,他们这两款自有知识产权的试剂盒具有显著的研发特色与性能优势。

  一定要转化

  刘昕倬一)带领“滴血抗疫”团队参加比赛

  “当时我们有些实验是可以再往深处拓展发文章的,只是老师觉得还是要继续往产业转化上走,既然能够研发试剂盒,还是想有些实际贡献。”刘昕倬说,这次科研攻关开启了她对科研工作的另一种思考。

  “刘老师一直鼓励我们发挥专业特长在生命健康领域做一些实事。他自己平时也是这么做的,一旦有机会利用研究基础去做一些转化,他是很愿意的,为此他只要有机会去了解临床应用、工业转化他都会积极地去了解,不管有没有结果,都先去尝试、去储备。”在导师的带领下,见证自主研发的试剂盒从无到有,无疑是一次最好的言传身教、实际操练。

  后来,在导师刘定斌的鼓励下,刘昕倬以“滴血‘抗’疫:COVID-19病毒抗体检测试剂盒”为项目,在2020年南开大学“校长杯”创新创业大赛中斩获一等奖,并在全国大学生“互联网+”创新创业大赛中获全国铜奖,以她为项目负责人的研发团队获评中美创客交流中心2020年度的优秀团队。以赛促练,刘昕倬进一步将自己科研专长推向了市场应用。

  “最深切的感受是,转化很重要。”生命健康领域是当下分析化学学科的一个重要研究方向,刘昕倬目前正在开展以外泌体作为生物标志物的肿瘤检测方法研究,已进入大量临床样本检测阶段。“还是要继续把自己的研究体系做扎实,只要有机会时就能及时派上用场。希望我们的研究能够对接为祖国和人民的需要,真正把论文写在祖国大地上。”(图片由受访者提供)

编辑:郝静秋

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