30万元，中山大学拟转化一套实时蛋白检测技术

日前，中山大学科学研究院发布科技成果转化公示，学校拟通过专利权转让方式，将“蛋白质分子的实时无标记检测装置及方法”等五项发明专利技术成功转让予广东省安家医健健康管理有限公司，转让总金额30万元，其中10.5万元作为现金奖励授予研发牵头人王凯。

五项发明专利技术成功名称

专利技术发明人为中山大学电子与信息工程学院王凯教授及其团队。

本次专利技术的受让方广东省安家医健健康管理有限公司，是一家专注于健康管理、医疗技术服务的创新型企业。专利所有权方包括广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院、佛山市顺德区中山大学研究院等机构。

其中，广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院是中山大学与美国卡内基梅隆大学共建的高水平国际化工研平台，聚焦智能制造、信息技术与健康科技等领域。佛山市顺德区中山大学研究院则立足地方产业需求，致力于科技成果转化与产业化服务，为区域创新提供有力支撑。两所研究院共同作为专利权的归属单位，体现了中山大学在校地合作、国际化研发与产学研协同方面的突出成效。

本次拟转化的技术包是一套面向精准医疗与智能监测的高集成度传感解决方案，核心围绕双栅极薄膜晶体管技术展开，实现了对生物分子、温度、光信号及身份识别的多维度高灵敏度检测。其中包含蛋白质实时无标记检测装置、高灵敏度温度传感器、微型数字PCR分析仪以及低功耗有源射频识别标签，适用于生命科学检测、体外诊断、环境监测及物联网传感等多个领域，具备高精度、实时响应、集成度高与功耗低的综合优势。

在多种疾病尤其是癌症、感染性疾病及遗传性疾病的精准诊断与动态监测中，对生物标志物（如特定蛋白质、核酸）的高灵敏、实时定量检测至关重要。

目前，临床上广泛采用化学发光免疫分析法对蛋白质标志物进行检测。该方法依赖于辣根过氧化物酶（HRP）或吖啶酯等化学发光标记物对抗体进行标记，通过抗原-抗体特异性结合后产生的发光信号来间接反映目标蛋白含量。

然而，该方法受限于标记效率、抗体亲和力及发光试剂的稳定性，往往在低浓度样本中信号微弱、检测灵敏度不足，且易因抗体交叉反应导致假阳性或假阴性，难以实现无需标记物介入的直接、实时检测，因而在肿瘤早期筛查、微小残留病灶监测等需检测痕量蛋白的场景中应用受限。

在疾病监测与患者生理状态跟踪中，体温是反映感染、代谢异常及术后恢复的关键指标之一。现有柔性电子皮肤与可穿戴医疗设备中，常采用电容式温度传感器进行持续测温。其原理是通过温度变化引起介电材料介电常数改变，进而使电容值发生变化。

但由于热传递本身存在延迟，传感器从接触热源到内部介电层受热平衡需要一定时间，导致温度响应存在滞后，难以实时反映体温快速变化。

此外，这类传感器本身为无源器件，输出信号微弱，需配合复杂的外围放大与滤波电路（如文氏电桥）才能读取，不仅引入噪声、降低信噪比，也增加了系统集成难度与功耗，不利于长期、连续、高精度的临床体温监测。

在分子诊断领域，数字PCR（dPCR）技术凭借其绝对定量能力，已成为肿瘤液态活检、病原微生物载量分析、基因拷贝数变异检测的金标准之一。

现有主流技术路径包括微滴式数字PCR与芯片式数字PCR。微滴式技术将反应体系分割为数万个纳升级微滴，逐个检测荧光信号，灵敏度高但检测通量低、耗时长达数小时，且温控速度受微滴稳定性制约。芯片式技术基于微流控原理，在半导体芯片上完成核酸扩增与检测，速度较快，但受限于芯片加工工艺，其并行反应单元数量有限，影响了检测的统计可靠性。

两种系统均依赖复杂的光学激发与荧光收集光路，包括反射镜、滤光片及CCD/CMOS探测器，导致仪器体积庞大、成本高昂，难以在床旁、基层或资源有限场景中普及。

此外，在医疗物资管理、患者身份与体征同步监控等物联网医疗场景中，常需将传感功能与身份识别一体化。

现有射频识别（RFID）技术与传感器通常独立运作：传感器需专用控制芯片实现信号采集与处理，再通过通信模块传输数据，导致整体功耗高、尺寸大、集成度低。目前市场上缺乏能够将传感信号处理功能嵌入RFID芯片内部的低功耗方案，限制了其在需要长期监测、无线传输与身份绑定的临床环境（如智能病房、急救物资追踪、慢性病远程监护）中的规模化应用。

面对上述临床检测与监测中存在的灵敏度不足、响应延迟、系统复杂、成本高昂以及集成度低等多重挑战，一套能够实现高精度、实时响应、微型化与低功耗一体化检测的创新技术方案，成为突破现有诊疗瓶颈的关键。

该专利包的核心优势在于其系统性地构建了一个基于双栅极薄膜晶体管这一共性关键器件的高性能、高集成度传感技术平台，成功应对了现有临床检测在灵敏度、实时性、成本与系统复杂性方面的多重挑战。

在蛋白质检测这一基础且关键的临床场景中，本技术摒弃了传统的化学发光标记间接检测路径，创新性地将双栅极薄膜晶体管直接集成于电泳槽底部，构成检测阵列。

其工作原理在于：当蛋白质分子在电场作用下迁移至晶体管沟道区域时，其表面电荷会直接影响晶体管顶部介电层附近的电场，从而灵敏地调制沟道内载流子的输运特性，导致源漏电流发生变化。

通过精确控制晶体管使其工作在亚阈值区，此时电流对栅极电场变化极为敏感，能够将微弱的蛋白质电荷信号放大为可测的电学信号。

该方法实现了对蛋白质分子量与等电点的实时、无标记、直接检测，避免了标记效率、抗体特异性及发光试剂稳定性带来的误差，理论上可获得更高的检测精度与更低的检测下限，尤其适用于痕量蛋白质标志物的分析。

在温度传感方面，专利包提供了两种高性能解决方案，共同致力于解决传统传感器响应延迟大、信号微弱需复杂外围电路的问题。

第一种方案通过在电容式传感器的上下金属电极外集成石墨或硅胶导热膜，利用这两种材料优异的热导率，构建了从外部环境到内部PVDF介电层的快速热传导路径。PVDF作为一种铁电材料，其介电常数随温度变化显著，从而改变电容值。导热膜大幅降低了热传递的时间常数，使传感器能够更快地感知温度变化，有效减少了响应延迟。

第二种方案则体现了更高的集成度与信号处理效率，它将温度传感电容与双栅薄膜晶体管的顶栅电极直接集成。当温度变化引起PVDF介电常数改变时，传感电容值随之变化，这一变化直接调制了晶体管的顶栅电压，进而引起晶体管沟道电流的显著改变。这种设计巧妙地将难以直接测量的微小电容变化，转换为易于放大和读取的电流信号，实现了传感单元与信号处理前端的一体化。

由此，传感器本身成为一个具有内部信号放大功能的“有源”器件，无需依赖复杂的外围测量电路（如文氏电桥），极大地简化了系统设计，降低了噪声，并有利于构建高密度、柔性的温度传感器阵列，应用于电子皮肤或可穿戴设备。

在核酸精确定量领域，该专利包的数字PCR分析仪设计实现了系统架构的微型化革命。它彻底摈弃了传统仪器中庞大复杂的光学激发与荧光收集光路，创造性地采用双栅极光电薄膜晶体管阵列作为核心探测元件。

该晶体管集光电探测与信号转换于一体：其光栅极允许激发光透射至样品，样品中的荧光染料受激发射的荧光，再通过滤波层去除杂散光后，直接被下方对应的晶体管沟道层吸收。光生载流子会改变沟道的导电能力，从而将荧光光强信息直接转化为电信号。

这种“光源-样品室-光电探测器”垂直集成的紧凑构型，以及与微孔样品的一一对应设计，避免了复杂光路对准，极大缩小了设备体积，降低了制造成本，同时保持了高检测灵敏度，为数字PCR技术在床旁、基层医疗机构的普及提供了可能。

最后，在有源传感标签领域，该专利包通过芯片级集成解决了传感系统功耗与尺寸的瓶颈。其创新点在于将传感器控制与信号处理功能深度嵌入射频识别芯片内部。

传统方案中，传感器需由独立专用芯片驱动并处理模拟信号，再通过通信模块发送数据，导致系统冗杂、功耗高。本方案则由单一的射频识别芯片统一管理：它直接为传感器供电、控制其采样时序，并利用内置的模数转换与处理单元对传感器原始信号进行预处理。

这种高度集成的架构，在实现传感-识别一体化的同时，最大限度地减少了外围元件数量，降低了整体能耗与物理尺寸，使得开发长时间工作、易于部署的智能医疗监测标签成为现实。

综上所述，本专利包的优势并非孤立存在，而是通过双栅极薄膜晶体管及其衍生器件这一技术主线，贯穿了从生物分子识别、物理信号感知到信息读取处理的全链条。

其共同体现出的先进性在于：以更高的器件灵敏度与集成度实现直接检测，减少中间环节误差；以创新的结构设计提升响应速度与信号质量；以一体化的芯片与系统架构推动设备微型化、低功耗化，最终为临床诊断与健康监测提供了更精准、更快速、更便捷且更经济的系统性技术解决方案。

针对当前精准医疗与智能健康监测市场对多指标联检、动态连续监测、以及设备进一步柔性化与智能化提出的更高要求，当前市场上的研究团队正向更广阔的疾病诊断与健康监测前沿延伸，布局了系列具有明确市场前景与临床价值的在研技术管线。

在国际市场中，艾利丹尼森（Avery Dennison）在有源射频识别标签相关领域，艾利丹尼森正式推出了 AD Minidose U9XM 超高频（UHF）射频识别（RFID）高存储嵌体和标签，该产品专门针对注射器、小瓶等小尺寸医药及医疗用品的识别与全流程溯源设计，具备源标签标识、端到端溯源及产品真伪验证等核心应用功能。

该产品已通过奥本大学RFID实验室批准用于医疗健康应用，且符合医药及医疗应用的 ARC S 类标准，是目前市面上尺寸最小的嵌体之一。

在国内，旦生医学科研团队聚焦人体免疫系统产生的抗体大数据，在全球率先提出并构建了人工智能驱动的工业化蛋白质组芯片技术体系，基于该技术开发出AAgAtlas抗原组芯片——仅需 1/10 滴血清或血浆即可实现数千种人体抗体的高通量测定，检测灵敏度高达 0.33aM，能精准捕捉体液样本中极其微量的分子信号，可满足临床科研对高灵敏度、高特异性标志物鉴定的需求。

福莱新材选择电阻式作为柔性传感器的主要技术路线，从产业化落地角度来看，采用涂布工艺更具成本性价比，且已部署相关技术路线的专利池，同时引进了以传感器领域专家陈书厅博士为首的核心团队，相关研发人员围绕传感器设计、工艺、硬件、软件开发开展工作，团队还在不断扩充中。

苏州思纳福医疗科技有限公司在数字PCR分析仪领域，思纳福医疗取得了多项关键成果：

公司以自主研发的 “振动注射” 技术为核心突破，开创了全新的无芯片式微滴生成技术路径，从源头上解决了传统微流控技术成本高昂、操作繁杂的行业痛点。

基于该技术搭建了无需微流控耗材的创新数字PCR平台，并开发出全球首款仅需8连管上样的 “SniperDQ24 数字 PCR 仪一体机”，该产品实现了液滴生成、扩增检测、数据分析的集成化与自动化，全试验流程无需人工参与，单次检测耗材成本较同类产品大幅下降。

2024年11月，思纳福医疗完成1.28 亿元B +轮融资，资金主要用于数字PCR产品的市场推广、相关试剂产品线开发及海外市场规模化拓展。

2025年6月，其数字PCR分析仪创新产品正式获国家药品监督管理局批准上市，该产品由温控模块、液滴生成模块、光学模块等组成，可对人体血液样本中白血病融合基因的核糖核酸进行定量检测，与配套试剂结合为白血病诊断提供精准依据。

目前，思纳福医疗的数字 PCR 核心产品已处于上市推广阶段，正同步推进试剂产品线迭代与海外市场拓展，全产业链垂直整合的布局也为其在全球数字 PCR 领域的竞争奠定了基础。

展望未来，生命科学工具与医疗电子行业正朝着更微观的检测极限、更实时的动态反馈、更无感的穿戴体验以及更深度融合的数据感知方向演进。

技术创新需持续聚焦于如何将实验室级别的检测能力下沉至病床边、社区乃至家庭，并将离散的生理参数监测整合为连续、多维度的个体健康图谱。

在此进程中，推动传感、微流控、半导体工艺与信息技术的跨界融合，构建开放、模块化的技术生态，将是突破现有产品形态与市场边界的关键。