癌癥是美國(guó)的第二大死因，早期準(zhǔn)確的診斷和治療是目前腫瘤研究的重點(diǎn)，腫瘤基因標(biāo)記物則為診斷和新型治療模式（如免疫治療）提供了重要的信息。微流控芯片實(shí)驗(yàn)室由于體積小、需要的樣品少且費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了腫瘤診斷設(shè)備很有潛力的一個(gè)發(fā)展方向。

 一個(gè)來(lái)自圣克魯斯加州大學(xué)和楊百翰大學(xué)的科學(xué)家及工程師團(tuán)隊(duì)就成功地開發(fā)了這樣一種可以檢測(cè)血液生物分子的微流控芯片實(shí)驗(yàn)室，這種硅基的微流控芯片可以分析鑒定血液中的多種靶標(biāo)分子，相關(guān)研究最近發(fā)表在《生物微流體》雜志上。

微流控芯片實(shí)驗(yàn)室是指具有血液檢測(cè)功能的微小芯片，它與傳統(tǒng)使用試管或者大型設(shè)備檢測(cè)不同的是，它利用芯片級(jí)設(shè)備上的微流體通道進(jìn)行樣品檢測(cè)，這種方法需要的樣品體積更小，可在一個(gè)設(shè)備上同時(shí)檢測(cè)多個(gè)指標(biāo)，檢測(cè)速度、準(zhǔn)確性和可行性都大大提高。

“我們的方法是使用具有微流體加工及光學(xué)感應(yīng)雙功能的光流體芯片，這可以進(jìn)一步縮小芯片體積并增強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)的功能?！奔又荽髮W(xué)電氣工程系的教授Holger Schmidt解釋道。

對(duì)于這個(gè)由Schmidt和楊百翰大學(xué)的物理學(xué)教授Aaron Hawkins領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)而言，完成完整的檢測(cè)過(guò)程是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)：開發(fā)的每個(gè)芯片都需要具有多種功能，如需要在不造成凝血的情況下過(guò)濾除掉血細(xì)胞、要準(zhǔn)確分析光學(xué)數(shù)據(jù)以得到芯片的正確激發(fā)模式等，同時(shí)他們還需要對(duì)這些功能進(jìn)行測(cè)試。最終，一切如他們預(yù)期順利進(jìn)行，當(dāng)他們看到這種多點(diǎn)激發(fā)方法的強(qiáng)大功能時(shí)，他們都覺(jué)得很驚訝。

研究團(tuán)隊(duì)接下來(lái)的工作便是用于真正的臨床樣品以檢測(cè)病人的DNA生物標(biāo)記物。

Schmidt興奮地說(shuō)道：“我們已經(jīng)在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)了埃博拉病毒的單核酸分析，這具有很好的臨床應(yīng)用前景?！?br/>

研究團(tuán)隊(duì)的其他目標(biāo)還包括加快檢測(cè)分析速度、在微流控芯片上整合更多的光學(xué)元件等。除了核酸分析和病毒顆粒檢測(cè)之外，他們還想將這一設(shè)備的功能拓展到蛋白質(zhì)檢測(cè)。

由于這種光學(xué)微流控芯片分析和操作原理比較簡(jiǎn)單，因此這項(xiàng)研究可能應(yīng)用于一系列領(lǐng)域。

“短期內(nèi)我們希望開發(fā)新的檢測(cè)設(shè)備用于腫瘤、病毒及耐藥菌等傳染病檢測(cè)，”Schmidt說(shuō)道。“此外，這種微流控芯片在分子生物學(xué)及其他生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究中也很有用，因?yàn)闊o(wú)需昂貴的設(shè)備就可以使用它們進(jìn)行單個(gè)微納米顆粒的分析，同時(shí)操作這些微流控芯片只需要一些很基本的實(shí)驗(yàn)技能。”

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