中心概况
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中心概况

为了获得基因、蛋白、细胞、器官和人体的动态信息并实现对这些不同层次信息的集成分析,清华大学于2004年成立了医学系统生物学研究中心,中国工程院院士、清华大学长江特聘教授程京任中心主任。

自成立以来,中心在国家自然科学基金、教育部985工程、科技部863计划、卫生部重大专项等国家重大、重点科技项目的支持下,以转化医学为己任,致力于开发包括测序技术、蛋白和细胞分析在内的多类生物芯片技术、器官和人体成像技术以及生物信息学分析等平台工具,并进一步将它们应用于医学系统生物学研究。通过联合国内多家权威临床医院,针对重大疾病的生物标志物发现、临床诊断和预后、生殖医学和药物开发,中心积累了丰富的转化合作经验,作了大量开拓性工作。
 
到目前为止,中心在Nature,Biotechonology,Nature Commumications等刊物上发表SCI论文130余篇;主编专著9部,参编著作15部;获得授权发明专利国内外各181项。出站博士后8名,已培养毕业博士44名,硕士43名,现有在读博士29名,硕士16名。
 
通过师生们开展的多学科交叉合作,现已获得了一系列具有自主知识产权的原创性技术创新成果,其中“系统化生物芯片和相关仪器设备的研制及应用”荣获2007年度“国家技术发明奖”二等奖。部分原创性技术创新成果如下:
 
(1) 国际上第一张转录因子活性谱芯片:中心在国际上首次提出了在蛋白水平以微阵列式对多个转录因子活性状况进行分析的新方法—OATFA(Oligonucleotide Array-based Transcription Factor Assay),该方法可在蛋白水平,快速、高通量地给出生物样品中转录因子活性状况的全景图,不同器官与组织转录调控网络,填补了在蛋白水平大规模分析转录因子活性方法的空白。同时,还基于该方法进一步构建了酿酒酵母、小鼠和人的转录因子活性谱芯片。
 
(2) 国际上第一张家蚕全基因组表达谱检测芯片:中心与合作伙伴共同开发的含有2.3万个基因的家蚕基因组寡核苷酸表达谱芯片是中国自己的第一个模式生物芯片,也是国际上第一个家蚕全基因组规模的基因芯片平台。
 
(3) 国际上第一个基于DNA芯片的HLA(人类白细胞抗原)分型检测系统:该系统可同时对多达4000万份样品进行分型,分型准确率大于99.8%、超出欧美同类产品。2005年8月,该成果通过了教育部组织的技术鉴定。鉴定意见认为,该系统是目前分型通量最高的一种HLA分型方法,在大规模HLA分型方面具有重要应用价值,达到国际领先水平。该系统为我国白血病患者和其他需要接受器官移植的患者寻找生命之髓开辟了一条更高效、经济和宽阔的途径。2006年9月该系统打破了国内外垄断,开始大规模进入中华骨髓库分型建库的实际应用。
 
(4) 国际上首款用于临床诊断的遗传性耳聋基因检测芯片:国际上首款通过政府批准并进入临床应用的遗传性耳聋基因检测芯片。该芯片采用自有专利技术可以对导致我国人群遗传性耳聋的GJB2、SLC26A4、GJB3和线粒体12SrRNA等四个最主要基因上出现的临床最常见的9个突变位点进行并行检测。到2015年12月,已在北京,成都,郑州等城市用该芯片对120万新生儿完成了筛查,避免了3万多个体用药致残,产生了良好社会和经济效益,该芯片目前已经获得CFDA颁发的第三类体外诊断试剂的注册证书。第二代产品可检测15个位点的“十五项遗传性耳聋相关基因检测试剂盒(微阵列芯片法)”也于2014年5月获证。
 
(5) 分枝杆菌菌种鉴定芯片系统和结核分枝杆菌耐药检测芯片:国际上检测速度最快并已进入临床应用的分枝杆菌菌种鉴定芯片系统和结核分枝杆菌耐药检测芯片。这两款基因芯片可以在6小时内鉴别出17种分枝杆菌和检测结核对于利福平/异烟肼的耐药情况,比传统方法快50-100倍。已获得欧盟CE证书和CFDA医疗器械注册证书。
 
(6) 食源性致病微生物检测芯片系统:与北京出入境检验检疫局合作开发的食源性致病微生物检测芯片系统,可同时检测食品中可能污染的9种常见致病性细菌,该方法尤其适合对大量样品的筛查,检测流程比传统检测方法节省3-4天时间。该方法已列入肉类食品中常见致病性微生物筛查的行业标准方法。目前,该系统已被多家食品安检机构列为日常检验筛查方法。
 
(7) 细胞电阻抗检测芯片:通过光刻制作微电极阵列芯片并对其表面进行化学修饰,开发了4种无标记、实时、高通量定量监测活细胞的国际领先技术,其中一项成果发表在《Lab on a Chip》杂志封面上。 

实验室2015年底合影

实验室2015年底合影