《为你喝彩》:清华博导研发“抗疫神器”助力更准的核酸检测

小鲸鱼麻麻 2022-01-05 11:52:45

他在新冠疫情爆发初期与团队自觉加入抗疫队伍,立志于用科技助力新冠肺炎的临床精准诊断和治疗。他是将微滴数字PCR技术应用于临床诊断的代表性学者,与团队自主研发的数字PCR仪大大提高了核酸检测的精准度。他埋头科研推动医疗器械的科技成果转化,打破了国外技术垄断,产品获得欧盟准入并完成出口。由北京市委组织部指导并策划,北京广播电视台承制的全国首档聚焦人才的纪实节目《为你喝彩》,带您走近清华大学生物医学工程系教授、博士生导师——郭永。

攻坚克难,带领团队研制抗疫神器

北京新羿生物科技有限公司位于北京市昌平区北控宏创科技园内,其联合创始人郭永一大早便组织了公司里仪器、芯片、材料、生化试剂等相关领域的专业人员,讨论如何解决他们自主研发的数字PCR仪所遇到的技术问题。

数字PCR仪是一种用于放大扩增特定DNA片段的分子生物学技术,可用于包括新冠病毒核酸检测在内的各种基因诊断。相较于目前普遍使用的荧光定量PCR核酸检测方法,数字PCR技术可以精确计算出患者体内携带的病毒数,随时关注病毒载量的变化,让医务人员及时调整治疗方案。而郭永是将微滴数字PCR技术应用于临床诊断的代表性学者。

2020年1月初,当了解到武汉疑似患者数量迅速增加,但试剂盒缺乏、确诊艰难、高度疑似患者仍在自由流动时,郭永团队就自发加入了抗疫队伍。那时他们自主研发的数字PCR平台刚刚投入使用,为了更精准的助力新冠肺炎的临床诊断和治疗,郭永团队夜以继日,研制出的新型冠状病毒2019-nCoV核酸定量检测试剂盒在2020年1月29日获得初步成功!

目前,郭永团队的数字PCR平台已经研发到了新一代的测试阶段。相较于之前的产品,新一代数字PCR平台的性能大幅度提升,自动化更强,同时检测多份样本,减少时间和人工成本,在临床检测中做到精准、快速、便捷、超敏。在核酸检测更为频繁、密集、快速的当下,新一代仪器技术难点的攻破,将有力推动这一高新技术的广泛应用。尤其是在冬奥会即将召开的今天,检测时间更快,一次性筛查的样本更多,检测更准确,能更好地帮助疾控部门减少低载量患者的漏检,有助于国家更好地控制疫情。

不断跨界,多学科背景带来新思路

郭永本科就读于北京大学临床医学系。2001年夏天,被保送到清华读研的郭永选择了一个崭新的研究方向,在生物医学工程专业从事科学和工程的训练。跨领域学习的难度很高,以至于刚到清华大学读研究生的郭永感到压力巨大,经过约两年的积累才逐渐适应新的学习节奏。

博士毕业后,郭永留校从事重大疾病诊断技术领域的科学研究。2012年,他被清华大学公派出国外到哈佛大学继续深造。郭永又一次选择了跨领域学习,研究方向为微液滴技术。

郭永所在实验室的一个研究方向,是通过微流控的方法合成新材料小球。与其他同学关注于小球的形状、色彩不同,郭永关心的是怎么把油包水的小球与实际医学需求结合起来。多学科成长的背景让郭永总是能在新技术可创新应用的前景中看到不同,他敏锐地觉察到数字PCR技术在临床诊断中或许能够大展拳脚。

回国创业,埋头助力科研成果转化

2014年,学有所成的郭永回到了清华大学,担任生物医学工程系研究员。在国家积极鼓励双创,清华大力支持转化的背景下,他和他的同事们开始思考自己所做的研究是否能够进一步解决医学问题。

当年如何有效进行科技成果转化还处于探索阶段,许多高校的科技成果被束之高阁,实际转化率并不高。主要原因是转化过程往往是一个艰难而复杂的过程。对于医疗器械行业来说,国家有更严格的监管,除了技术原理上的创新以外,它的可靠性、适用性、合规性等都要经得住考验,这进一步增加了科技成果转化的难度。

无数个日夜,郭永穿梭于生物医学工程系的长廊,同导师及系主任一起探讨,与同事一起实验,共同推进科研转化的落地。2014年,郭永在走廊尽头的工作室里组建了创业团队,开始了微滴PCR技术的转化之路。

当时这项技术欧美也才刚刚起步,没有太多可以借鉴的成果,四年时间里郭永团队的研究成果为零,数万小时的研究几为泡影。第四年,他们的研究终于开花结果,郭永团队将芯片加工的时间大大缩短,实现了技术层面的巨大进步。2017年,郭永团队研发的微滴数字PCR平台,获得第一张医疗器械批文,2018年正式进入市场。2020年,新羿生物的数字PCR仪器和核酸检测试剂产品于4月获得欧盟准入,7月上旬正式完成出口第一单。

未来,郭永将引领团队坚持科研道路,不断创新,解决新的医学难题。正如郭永团队通过数字PCR技术使新冠病毒核酸检测更加精确,无数勤恳钻研的科技工作者将和他们一样,默默推动科技前进的脚步,使人们能够享受科技成果转化带来的便捷与美好。本周三(01月05日)21:52,北京卫视《为你喝彩》带您走近清华大学生物医学工程系教授、博士生导师——郭永。

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