成功案例系列之十五：基于頭發(fā)檢測的人群TBBPA暴露生物監(jiān)測方法及應用

       摘要：頭發(fā)是人體最常見的人體組織，本發(fā)明通過對頭發(fā)痕量成分的檢測和分析，能夠協(xié)助判斷人們是否受到環(huán)境污染的危險以及診斷部分疾病。在發(fā)明人團隊和專利代理師的共同努力下，本發(fā)明申請兩個月拿到發(fā)明證書。

一、發(fā)明專利案件基本信息

技術(shù)領域：人群健康暴露評估，生物醫(yī)學工程，現(xiàn)代檢測，診斷與流調(diào)

發(fā)明專利號：ZL 2023 1 1704211.9

發(fā)明名稱：基于頭發(fā)檢測的人群TBBPA暴露生物監(jiān)測方法及應用

專利申請日：2023 .12 .13 

授權(quán)公告日：2024.02.13

專利申請人：生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所

發(fā)明人：于云江 李宗睿 李振馳 郭惠瑩 周穎 王匯陽 向明燈

專利代理機構(gòu)：廣州高炬知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司

專利代理師：孫明科

二、發(fā)明專利信息

  本發(fā)明專利證書

申請文件：28頁，2.1萬字，附圖2

授權(quán)權(quán)利要求：9，其中獨立權(quán)利要求：2

權(quán)項結(jié)構(gòu)樹：

三、發(fā)明內(nèi)容摘要

本發(fā)明屬于檢測與健康監(jiān)測技術(shù)領域，公開了一種基于頭發(fā)檢測的人群TBBPA暴露生物監(jiān)測方法及應用，包括如下步驟：S1、構(gòu)建個體暴露生物監(jiān)測模型；S2、構(gòu)建群體暴露生物監(jiān)測模型；S3、批量采樣和檢測；S4、輸出小范圍監(jiān)測結(jié)果；S5、輸出大范圍監(jiān)測結(jié)果。本發(fā)明通過對檢測方法、分析模型及監(jiān)測方法的同步改進，提供準確的檢測和評估人體內(nèi)TBBPA的總暴露量的方案，并構(gòu)建相應的分析模型和設定監(jiān)測閾值，將獲得的暴露標志物數(shù)據(jù)用于個體及群體的生物監(jiān)測，解決了用頭發(fā)作為暴露標志物準確評估TBBPA對人體的健康影響的問題，可應用于個體醫(yī)學診斷和群體流行病學調(diào)查，推動頭發(fā)作為暴露生物監(jiān)測工具在大范圍內(nèi)的應用。

四、發(fā)明摘要附圖

五、獨立權(quán)利要求2條

  1. 一種基于頭發(fā)檢測的人群TBBPA暴露生物監(jiān)測方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1、構(gòu)建個體暴露生物監(jiān)測模型：基于多種純化的TBBPA脫溴代謝產(chǎn)物標準品，構(gòu)建個體體內(nèi)TBBPA暴露負荷評估模型，其是一種進行內(nèi)外源暴露相結(jié)合的人體內(nèi)負荷評估的二元混合模型；

S2、構(gòu)建群體暴露生物監(jiān)測模型：基于個體的體內(nèi)暴露數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建群體的TBBPA暴露生物安全監(jiān)測模型、TBBPA暴露生物安全監(jiān)測預警模型，基于內(nèi)源的人群暴露數(shù)據(jù)進行群體的TBBPA暴露生物安全趨勢分析、健康風險判斷，具體包括：

S3、批量采樣和檢測：按照一定的時間間隔和地域劃定，批量采集多個小范圍內(nèi)人群的人體頭發(fā)樣本、對應保存為不同時間批次和地域范圍的批次樣品，分別對各批次頭發(fā)樣本進行聯(lián)合檢測，獲得對應批次的時間和地域范圍內(nèi)的多個個人的檢測結(jié)果；

S4、輸出小范圍監(jiān)測結(jié)果：將各個小范圍內(nèi)的多個個人的檢測結(jié)果，分別代入步驟S1的個體體內(nèi)TBBPA暴露負荷評估模型，分別進行各小范圍內(nèi)個體頭發(fā)中多種污染物的人體內(nèi)TBBPA的總暴露量計算，得到各個小范圍內(nèi)的多個個體的人體內(nèi)負荷的安全閾值數(shù)據(jù)；

S5、輸出大范圍監(jiān)測結(jié)果：將步驟S4得到的各個小范圍內(nèi)多個個體的人體內(nèi)負荷的安全閾值數(shù)據(jù)，及其對應的采樣時間、地域范圍信息，分別代入步驟S2的群體的TBBPA暴露生物安全監(jiān)測模型、TBBPA暴露生物安全監(jiān)測預警模型，計算、匯總后，輸出匯總的時間段和大范圍的監(jiān)測結(jié)果，作為大范圍的環(huán)境污染治理和人群健康防護監(jiān)測的基礎決策數(shù)據(jù)。

8. 一種權(quán)利要求1-7任一項所述基于頭發(fā)檢測的人群TBBPA暴露生物監(jiān)測方法應用，其特征在于，采用頭發(fā)作為人體TBBPA的暴露標志物的樣品，應用于大范圍人群TBBPA生物暴露風險變化的動態(tài)監(jiān)測。

六、專利權(quán)人與發(fā)明人團隊簡介

本發(fā)明由生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所于云江副所長團隊研究完成。第一發(fā)明人于云江博士，研究員，博士生導師，中國工程院2023年院士增選有效候選人，國家環(huán)境保護專業(yè)技術(shù)領軍人才。

本發(fā)明申請人生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學研究所（生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境應急研究所）成立于1973年，是生態(tài)環(huán)境部直屬的從事綜合性生態(tài)環(huán)境科學研究的公益性科研機構(gòu)。圍繞國家生態(tài)環(huán)境應急與風險管理，2020年11月，中編辦批復加掛生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境應急研究所牌子。華南所（應急所）主要面向國家前瞻性生態(tài)環(huán)境問題開展科學研究，為國家生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)提供科技支撐，為區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)服務；已經(jīng)形成海洋生態(tài)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境治理與修復、生態(tài)環(huán)境風險與應急、環(huán)境健康與化學品風險管理4個特色學科群和1個公共服務型學科組團，擁有4個省部級重點實驗室，1個省部級工程實驗室，3個省部級工程中心，5個科學觀測研究站，1個區(qū)域性二噁英監(jiān)測中心，1個博士后科研工作站。

七、本發(fā)明主要的有益效果

本發(fā)明是在發(fā)明人團隊已有的研究成果的基礎上，克服跨多領域的技術(shù)困難，進一步通過研究如何準確的檢測和評估人體內(nèi)TBBPA的總暴露量，并基于多種純化的TBBPA脫溴代謝產(chǎn)物標準品構(gòu)建相應的分析模型和設定監(jiān)測閾值，將獲得的暴露標志物數(shù)據(jù)用于個體及群體的生物監(jiān)測，具體的解決如何用頭發(fā)作為暴露標志物來準確的評估阻燃劑對人體的健康影響的問題，同時解決如何采用頭發(fā)作為暴露標志物進行生物監(jiān)測、應用在醫(yī)學和流行病學上，具體的推動頭發(fā)作為人體TBBPA暴露生物監(jiān)測工具的在大范圍應用，為被監(jiān)控的大范圍內(nèi)的環(huán)境污染治理和人群健康防護政策制定提供依據(jù)。

本發(fā)明將獲得的暴露標志物數(shù)據(jù)用于個體及群體的生物監(jiān)測，具體的解決了如何用頭發(fā)作為暴露標志物來準確的評估阻燃劑對人體的健康影響的問題，同時解決如何采用頭發(fā)作為暴露標志物進行生物監(jiān)測、應用在個體醫(yī)學診斷和群體流行病學調(diào)查上，具體的推動了頭發(fā)作為人體TBBPA暴露生物監(jiān)測工具在大范圍內(nèi)的應用，能夠為被監(jiān)控的大范圍內(nèi)的環(huán)境污染治理和特定行業(yè)人群健康防護政策制定提供動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)支持。

八、本案專利代理師經(jīng)驗分享

現(xiàn)有技術(shù)提供的頭發(fā)檢測方法，普遍存在處理過程用時長、溶劑使用量多、處理成本和分析時間成本高等問題，無法進行醫(yī)學、流行病學上大范圍、大量樣本的檢測和分析，同時也不利于綠色環(huán)保，不利于保護檢測、分析操作人員的身體健康。

但是，由于將頭發(fā)作為人體TBBPA暴露生物監(jiān)測工具，涉及檢測技術(shù)、暴露評估和診斷、流調(diào)等多個技術(shù)領域，存在著較高的跨領域技術(shù)難度，現(xiàn)有公開文獻中，也沒有相關的報道，包括本發(fā)明人團隊在內(nèi)的現(xiàn)有研究成果，均未具體的解決如何用頭發(fā)作為暴露標志物來準確的評估阻燃劑對人體的健康影響的問題，同樣也沒有說明如何推動頭發(fā)作為暴露標志物進行生物監(jiān)測、應用在醫(yī)學和流行病學上，為被監(jiān)控的大范圍內(nèi)的環(huán)境污染治理和人群健康防護（職業(yè)病預防）政策制定提供依據(jù)。

因此，本發(fā)明研究團隊綜合采用多種現(xiàn)代檢測手段和數(shù)據(jù)分析模型，基于多種純化的TBBPA脫溴代謝產(chǎn)物標準品構(gòu)建相應的分析模型和設定監(jiān)測閾值，將獲得的暴露標志物數(shù)據(jù)用于個體及群體的生物監(jiān)測，具體的解決了如何用頭發(fā)作為暴露標志物來準確的評估阻燃劑對人體的健康影響的問題，從而實現(xiàn)了將頭發(fā)作為暴露標志物進行生物監(jiān)測、應用在醫(yī)學和流行病學上，具有重大的突破和實際推廣意義。

本專利涉及多個學科和技術(shù)領域，包括計算機建模與數(shù)據(jù)分析、化學成分檢測與分析、生物醫(yī)學工程、流行病學分析等，對專利代理師的跨領域的專業(yè)能力、綜合水平提出了非常高的要求。我公司派出專利代理師孫明科與研發(fā)團隊對接，反復多次與研發(fā)團隊深入交流，檢索、查找了大量的現(xiàn)有文獻，反復分析和深入挖掘技術(shù)問題和發(fā)明要點，在多次深度挖掘和拓展，研究團隊多次補充實驗和數(shù)據(jù)，專利代理師歷經(jīng)五稿、反復推敲、修改的基礎上，最終完成了本項發(fā)明專利的申請文件。本案專利代理師通過與發(fā)明人團隊和審查員的密切溝通，認真聽取發(fā)明團隊的構(gòu)思和技術(shù)方案，并且進行了深入的技術(shù)檢索、對比和技術(shù)挖掘，準確定位技術(shù)問題和核心發(fā)明點，從而得到了本發(fā)明呈現(xiàn)的較為完善的技術(shù)方案，并且與審查員順暢夠用，最終順利獲得授權(quán)，而且本發(fā)明的授權(quán)文本與申請文件完全一致，核心發(fā)明點均得到了恰當?shù)谋Ｗo。

   本發(fā)明專利的順利授權(quán)，是資深專利代理師與發(fā)明人團隊深入交流、多次挖掘補充、密切合作完成的跨領域高質(zhì)量專利申請案件，雙方多次、反復討論、修改了多次才最終定稿，發(fā)明人科研團隊及代理師對本發(fā)明均付出了辛苦的勞動。

本發(fā)明專利作為檢測與健康監(jiān)測、計算機建模分析、流行病學調(diào)查等技術(shù)領域的高質(zhì)量的發(fā)明專利，與申請人在先獲得授權(quán)的其他發(fā)明專利相互配合，對計算機模型構(gòu)建、標準品制備、檢測方法、流調(diào)應用等均進行了合理的分層、遞進式的保護，采用快速的申請和審查答復，與審查員順暢溝通，大幅縮短了審查、授權(quán)時間。本發(fā)明專利快速獲得授權(quán)后，有利于該申請單位對該專利技術(shù)成果進行轉(zhuǎn)化、實施，盡早投入使用，促進環(huán)境保護和公眾健康監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生更好的社會和經(jīng)濟效益。

                                                                                                                                                                                                                                                              （供稿：國內(nèi)專利代理部）