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具體描述所急需解決的技術(shù)難題（請(qǐng)盡可能詳細(xì)）
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項(xiàng)目開(kāi)發(fā)背景（目前國(guó)內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，該技術(shù)（產(chǎn)品）主要優(yōu)點(diǎn)和在技術(shù)上存在的不足）
熒光素是一種合成有機(jī)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(jī)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(kāi)，國(guó)內(nèi)外很多公司都能夠按照結(jié)構(gòu)式來(lái)進(jìn)行合成，但隨著核酸檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，特別是基于熒光標(biāo)記及熒光檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)熒光素的性能要求也越來(lái)越多。國(guó)外諸如美國(guó)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(hào)強(qiáng)度高的熒光素并且都已申請(qǐng)專利，并沒(méi)有公開(kāi)結(jié)構(gòu)式和對(duì)外供應(yīng)，這就導(dǎo)致了這種技術(shù)在國(guó)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(kāi)發(fā)體外診斷試劑盒及法醫(yī)檢測(cè)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(cè)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)的，該類型電泳儀通常是基于熒光信號(hào)檢測(cè)來(lái)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(cè)靈敏度高，準(zhǔn)確度也高，一個(gè)反應(yīng)可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)靶點(diǎn)，因此有希望取代市場(chǎng)上昂貴的分子檢測(cè)手段或其他基于抗體檢測(cè)和培養(yǎng)法的手段。但是隨著檢測(cè)位點(diǎn)的增加特別是基于STR的法醫(yī)檢測(cè)試劑盒的開(kāi)發(fā)，其對(duì)特定波長(zhǎng)范圍的熒光素及熒光信號(hào)強(qiáng)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(guó)外公司保密，因此這將大大限制國(guó)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(wèn)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(shì)。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(wèn)題）
目前熒光素存在的主要問(wèn)題是熒光素種類少，特別是發(fā)射光為長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光素（625nm~640nm之間）且信號(hào)強(qiáng)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(wú)法滿足法醫(yī)STR檢測(cè)試劑盒的需求，或是供應(yīng)商小眾供貨周期長(zhǎng)，價(jià)格比較昂貴。
針對(duì)目前試劑盒對(duì)這類熒光素的需求特點(diǎn)我們主要從以下幾個(gè)方面來(lái)著手解決這些問(wèn)題，第一種方案，根據(jù)對(duì)熒光素波長(zhǎng)的要求可以化學(xué)合成一種發(fā)射光波長(zhǎng)較長(zhǎng)且在應(yīng)用范圍內(nèi)的熒光素，并且信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)，這類熒光素的合成主體結(jié)構(gòu)仍是以現(xiàn)有長(zhǎng)波長(zhǎng)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(guò)化學(xué)的手段將FAM、TET等偏藍(lán)紫光吸光的化學(xué)基團(tuán)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(zhǎng)比較長(zhǎng)，這類熒光素信號(hào)不僅強(qiáng)而且波長(zhǎng)能滿足試劑盒開(kāi)發(fā)需求，總體上這類合成熒光素的特點(diǎn)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(guò)熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，熒光素的母體仍然是目前常見(jiàn)的發(fā)射光為長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光素，如ROX、TMARA等，但接下來(lái)我們采用能量轉(zhuǎn)移的技術(shù)使得這類長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光素能夠在檢測(cè)儀器激發(fā)光488nm或505nm的條件下產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光。具體是先將長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光素通過(guò)化學(xué)連接的方式連接到寡核苷酸上，然后將FAM通過(guò)一種linker連接至長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光素上，常用的linker有C3、--S---S—等，其中兩個(gè)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(qiáng)度，距離過(guò)小同樣也不會(huì)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(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的背景干擾，因此需要對(duì)兩種熒光素的共振距離進(jìn)行摸索，這種方式解決這類熒光素需求的問(wèn)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(jìn)行優(yōu)化和改善，因?yàn)槿魏我环N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(duì)我們的HPLC工藝提出了要求，從之前的一些熒光素的使用來(lái)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(jìn)行優(yōu)化。
3、研究開(kāi)發(fā)前期基礎(chǔ)（介紹前期研究開(kāi)發(fā)情況，包括已經(jīng)開(kāi)展過(guò)合作的單位、研究開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線和研究積累的經(jīng)驗(yàn)等情況）
目前我們已通過(guò)與國(guó)內(nèi)一些熒光素供應(yīng)商進(jìn)行合作，并初步通過(guò)上述兩種方案，取得了一定進(jìn)展。具體有通過(guò)與北京某公司合作對(duì)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(guò)與寧波高新區(qū)的一家從事化學(xué)合成的公司進(jìn)行合作，探索通過(guò)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(yàn)階段。
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