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具體描述所急需解決的技術(shù)難題（請盡可能詳細(xì)）
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項目開發(fā)背景（目前國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，該技術(shù)（產(chǎn)品）主要優(yōu)點和在技術(shù)上存在的不足）
熒光素是一種合成有機化合物，外觀為暗橙色/紅色粉末，可溶于乙醇，微溶于水。在藍(lán)光或紫外線照射下，能夠發(fā)出熒光。這樣一類有機化合物的分子常被用于抗體研究和寡核苷酸標(biāo)記，目前常用于寡核苷酸標(biāo)記的熒光素有FAM、JOE、TAMRA、ROX、HEX、TET等，還有一系列熒光素既能用于標(biāo)記蛋白又能用于標(biāo)記核酸如：Atto系列熒光素、Alexa Fluor系列、CAL Fluor系列等。
雖然很多熒光素的化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)公開，國內(nèi)外很多公司都能夠按照結(jié)構(gòu)式來進行合成，但隨著核酸檢測技術(shù)的發(fā)展，特別是基于熒光標(biāo)記及熒光檢測技術(shù)的發(fā)展，對熒光素的性能要求也越來越多。國外諸如美國應(yīng)用生物（ABI）公司、英濰捷基（Invitrogen）、SIGMA等公司在熒光素研究和合成領(lǐng)域有著很深的積淀，合成了一系列信號強度高的熒光素并且都已申請專利，并沒有公開結(jié)構(gòu)式和對外供應(yīng)，這就導(dǎo)致了這種技術(shù)在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。
本公司是一家以開發(fā)體外診斷試劑盒及法醫(yī)檢測試劑盒的公司，這些試劑盒都是基于片段大小的多重PCR毛細(xì)管電泳檢測技術(shù)來開發(fā)的，該類型電泳儀通常是基于熒光信號檢測來反應(yīng)PCR產(chǎn)物片段大小，因此極大的依賴于熒光素。
目前這種技術(shù)成本低廉，檢測靈敏度高，準(zhǔn)確度也高，一個反應(yīng)可以同時檢測多個靶點，因此有希望取代市場上昂貴的分子檢測手段或其他基于抗體檢測和培養(yǎng)法的手段。但是隨著檢測位點的增加特別是基于STR的法醫(yī)檢測試劑盒的開發(fā)，其對特定波長范圍的熒光素及熒光信號強度都提出了苛刻的要求，目前滿足這些要求的熒光素大都被國外公司保密，因此這將大大限制國內(nèi)同類試劑盒的研發(fā)和應(yīng)用。
2、技術(shù)難題主要內(nèi)容（介紹該技術(shù)（產(chǎn)品）存在的主要問題，制約技術(shù)（產(chǎn)品）突破性發(fā)展的主要原因，今后產(chǎn)品在工藝、技術(shù)、方法、原理、材料、結(jié)構(gòu)上發(fā)展趨勢。著重介紹在技術(shù)上需要突破、發(fā)展、采用的新技術(shù)和解決的新問題）
目前熒光素存在的主要問題是熒光素種類少，特別是發(fā)射光為長波長的熒光素（625nm~640nm之間）且信號強度不能太低，這類熒光素市面已有產(chǎn)品太少在試用后大都無法滿足法醫(yī)STR檢測試劑盒的需求，或是供應(yīng)商小眾供貨周期長，價格比較昂貴。
針對目前試劑盒對這類熒光素的需求特點我們主要從以下幾個方面來著手解決這些問題，第一種方案，根據(jù)對熒光素波長的要求可以化學(xué)合成一種發(fā)射光波長較長且在應(yīng)用范圍內(nèi)的熒光素，并且信號強度較強，這類熒光素的合成主體結(jié)構(gòu)仍是以現(xiàn)有長波長的熒光素為基礎(chǔ)比如常用的TAMRA、ROX、Atto系列等，在這些熒光素結(jié)構(gòu)母體上通過化學(xué)的手段將FAM、TET等偏藍(lán)紫光吸光的化學(xué)基團引入到這類母體結(jié)構(gòu)上，使其成為一種既能被藍(lán)紫光激發(fā)的熒光素，且發(fā)射波長比較長，這類熒光素信號不僅強而且波長能滿足試劑盒開發(fā)需求，總體上這類合成熒光素的特點是斯托克位移（stock shift）大。這是第一種解決這種需求的方案。第二種方案，通過熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）技術(shù)來實現(xiàn)，熒光素的母體仍然是目前常見的發(fā)射光為長波長的熒光素，如ROX、TMARA等，但接下來我們采用能量轉(zhuǎn)移的技術(shù)使得這類長波長的熒光素能夠在檢測儀器激發(fā)光488nm或505nm的條件下產(chǎn)生較強的熒光。具體是先將長波長熒光素通過化學(xué)連接的方式連接到寡核苷酸上，然后將FAM通過一種linker連接至長波長的熒光素上，常用的linker有C3、--S---S—等，其中兩個熒光素之間的距離至關(guān)重要，太遠(yuǎn)不足以形成有效的能量共振轉(zhuǎn)移那么就不能獲得足夠的熒光強度，距離過小同樣也不會獲得理想的共振效果，此外還需要考慮供體熒光素的淬滅效果，否則將會產(chǎn)生很強的背景干擾，因此需要對兩種熒光素的共振距離進行摸索，這種方式解決這類熒光素需求的問題也被大部分廠商所采用，但目前都各自保密，因此有必要去探索一種屬于自己的熒光能量共振轉(zhuǎn)移體系。
此外，熒光素與寡核苷酸間的連接穩(wěn)定性與合成后期HPLC的純化都需要進行優(yōu)化和改善，因為任何一種熒光標(biāo)記的效率不可能是100%，因此需要將游離的熒光染料去掉，這就對我們的HPLC工藝提出了要求，從之前的一些熒光素的使用來看，這方面做的還不是很理想，還需要從熒光素本身結(jié)構(gòu)和純化方式上進行優(yōu)化。
3、研究開發(fā)前期基礎(chǔ)（介紹前期研究開發(fā)情況，包括已經(jīng)開展過合作的單位、研究開發(fā)的技術(shù)路線和研究積累的經(jīng)驗等情況）
目前我們已通過與國內(nèi)一些熒光素供應(yīng)商進行合作，并初步通過上述兩種方案，取得了一定進展。具體有通過與北京某公司合作對熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）技術(shù)的探索已初步取得了一定的成果。此外我們還通過與寧波高新區(qū)的一家從事化學(xué)合成的公司進行合作，探索通過化學(xué)合成的方式合成一種斯托克位移較大的熒光素直接應(yīng)用于寡核苷酸標(biāo)記，目前正在試驗階段。
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