蛋白芯片技术将造福人类——专访瑞博奥生物总裁黄若磐
2016-11-23 19:54:51   来源：生物谷   评论：0   点击：

黄若磐博士是美国RayBiotech公司、Panohealth公司、广州瑞博奥生物科技有限公司以及其它几个公司的创始人及CEO，也创立了广州华南生物芯片研究中心，此外还担任几所大学的客座教授和埃默里大学的客座副教授。作为蛋白质和抗体芯片技术开发的先锋者，他和他的团队开发了许多创新性的蛋白质和抗体芯片技术和产品，被全球各地的研究人员和制药公司广泛使用。

此外，黄若磐总裁还将于2016.12.01-02出席由生物谷主办的“2016微纳流体技术与生物芯片发展论坛”，并为大家带来题为：“蛋白质芯片在生物医学研究及临床诊断的应用”的精彩演讲。

那么对于近期生物芯片领域的热门研究，黄若磐总裁如何评价及其研究组在相关领域又有哪些新的突破呢？下面是生物谷的采访。

生物谷： 我们看到您在国外做了多年研究，研发出了世界首个人类细胞因子蛋白质芯片，能结合您的自身经历，谈下国外生物芯片的发展情况吗？

回答：目前生物芯片应用最广泛的是基因芯片，已经实现成熟的商业化。在蛋白芯片方面，纯粹的蛋白芯片，即将蛋白点制到基片上，用于检测蛋白-蛋白，蛋白-抗体，蛋白-小分子相互作用。这个技术已经可以实现很高的通量，在一张玻片上可以点制超过1万种蛋白。但这一方法在精确和定量检测方面会比较困难。广义的蛋白芯片还包括抗体芯片，通过将抗体点制到基片上，通过夹心法或竞争法，可以实现对蛋白及小分子的检测。其中夹心法抗体芯片可以实现与传统ELISA方法相当的高灵敏度，同时进行高通量检测。目前这一技术全球有能力开发的公司不多，我所在的Raybiotech是目前做得最好的，我们有全球检测指标最多，种属最多的经过验证的抗体对。除了这两大类芯片，还有微流控芯片，SPR–MS芯片等，但这些技术实现难度大，成本高，在应用上有一定的限制。从整体上看，生物芯片产业的规模是在不断扩大的，预计到2020年，全球生物芯片的市场有望突破1000亿美金。

生物谷：从最初的基因芯片到蛋白芯片，再到微流控芯片，芯片检测技术未来的发展趋势是什么？

回答：芯片检测技术未来的发展趋势是快速化，小型化，最终实现高通量的实时生物传感器。现如今移动医疗发展迅速，蛋白芯片，作为最有潜力的全功能能生物传感器候选者，必将与移动互联网，大健康事业结合在一起，实现高速发展。

生物谷：蛋白质芯片研究和产业化过程中有哪些困难和挑战？

回答：蛋白芯片是一个集表面化学技术，超微量点样技术，免疫技术，高精密度机械技术，图像识别，大数据处理与分析技术于一体的高科技综合体。这些技术，每一项的研发都需要投入大量的资源，而将这些技术整合在一起的蛋白质芯片技术，则更加具有挑战性。这使得企业在研究和产业化的前期，需要投入大量的资金进行研发，对企业的资金压力较大。同时，蛋白质芯片与免疫印迹，免疫比浊，酶免等传统技术相比，还是一个较新的事物。这一技术不能用传统技术对其进行衡量，而新的标准也仍待完善。这使得市场对这它的接受程度不够高，企业产业化耗时较长。

生物谷：如果说芯片诊断产业会出现一个杀手级检测产品，您最看好哪一类芯片技术？

回答：我会比较看好抗体芯片技术，这个技术检测灵敏度高，特异性好，成本也相对较低。特别是采用夹心法技术的高通量抗体芯片，已经逐渐可以实现蛋白组水平的检测能力。在药物开发，生命科学研究领域拥有巨大的应用前景。而其中的可进行定量检测的抗体芯片技术将在临床诊断及健康管理领域发挥重要作用，尤其在降低医疗费用方面。

生物谷：新世纪初科学家们提出了芯片实验室”Lab On a Chip“，但是后面发展缓慢，近年来，类器官芯片“Organ O a Chip”被叫得很热，在您看来，哪些技术的进步促进了这个过程的发展？

回答：早期的芯片实验室和现在的类器官芯片，其基础原理都是微流控芯片。这一技术现在被叫得很热，主要是有两方面的技术促进了他的发展。第一是精密加工技术，随着精密加工技术的发展，微型尺寸的精密加工技术越来越成熟，这一方面降低了微流控芯片的成本，同时也增加了它应用的范围。第二个技术则是3D打印技术的兴起和成熟。众所周知，现在的3D打印，尤其是生物材料3D打印，可以实现不同细胞在空间上的准确定位，这使得用多种不同细胞构建具有空间立体结构的“类器官”成为了可能。

生物谷：目前蛋白芯片在临床和健康领域有哪些应用前景？

回答：蛋白芯片在大健康管理，癌症早早期筛查和肿瘤精准治疗等领域都有很广的应用。首先从大健康管理领域来看，大家都知道，人体血液中的蛋白质，与身体健康水平是相关的。通过检测相应的生物标记物，我们可以动态地掌握个人身体状况的变化。但现在传统的检查，存在两个问题。一是检测的指标比较少，一般都只有几个到几十个，大规模对血液生物标记物进行检测，一来在技术上无法实现，二来就算在技术上可以实现，也要采集大量的血液标本，在操作上无法实现。

第二个问题则是现在的检测大部分都是根据统计学的标准，在大人群中划定正常范围。但人是存在个体差异的，对于一个人正常的检测值，对于另一个人来说也许是异常的。而我们公司拥有世界上最高通量定量检测血液蛋白标记物的芯片技术，只要1-2ml的血清就可以定量检测1000种蛋白标记物。可以为每一个人都画一个健康的蛋白谱基准线，然后持续跟踪，及时发现异常指标，进而在早期发现健康异常状况，并进行干预。

同时，随着科学技术的发展，将会有很多新的生物标记物被发现。一些现在还不知道其浓度与健康之间关系的蛋白质，在将来也许会被赋予新的意义。而通过建立蛋白谱基准线，可以得到全面的个人身体状况信息，避免了少数几个指标检测带来的片面和精确性问题。这一理论也可以应用于癌症的早早期筛查，大家都知道，现在在影像学上，发现小于0.5cm的肿块被称作早期，但这个在分子生物学水平上已经是晚期了，分子生物学上的早期，是肿瘤细胞只有几十个到上百个，还未出现形态学改变的阶段。而通过蛋白芯片技术，检测与肿瘤的发生和增殖相关的蛋白标记物，可以在肿瘤刚刚发生的时候发现其异常，并进行干预。这样的早期治疗可以极大地提高肿瘤病人的生存率。同时，现在的肿瘤治疗也面临着一些效果很好的药物会被肿瘤耐受，进而无效的情况。

之前的研究一直着眼于肿瘤本身，试图找出肿瘤细胞针对这一药物发生的，例如基因层面上的改变。但近几年来，通过蛋白芯片技术对肿瘤及其微环境生物标记物的筛选，研究人员发现微环境对于肿瘤的耐药性的产生，也有很大的贡献。而通过对肿瘤微环境的蛋白生物标记物进行检测，可以预测肿瘤耐药的发生，并且可以监控肿瘤治疗的效果。

黄若磐

黄若磐博士是美国RayBiotech公司、Panohealth公司、广州瑞博奥生物科技有限公司以及其它几个公司的创始人及CEO，也创立了广州华南生物芯片研究中心，此外还担任几所大学的客座教授和埃默里大学的客座副教授，黄博士发表了大约100篇科学研究论文。到今天为止，他已获得许多不同来源的科研基金，包括NIH，ACS，埃默里大学、中国政府及其他机构。目前，他已获得了超过15项发明专利。在他任职期间，他曾获得多个奖项，包括美国癌症学会青年研究者奖，中国千人计划等等。他还担任多家期刊的编委和其他几个机构的委员会，包括美国国立卫生研究院研究部和中国国家自然科学基金。黄若磐博士，于1982年在中国中山大学完成医学专业教育，于1991年在日本鹿儿岛大学医学院获得博士学位，随后在Stanford Burnham Prebys医学发现研究所（原名La Jolla癌症研究基金会）作为博士后研究员。博士后出站后，他成为美国埃默里大学的终身教授，研究癌症生物学和开发蛋白质芯片技术。