南大研發(fā)新晶片一滴血檢測癌癥
洪藝菁
南洋理工大學(xué)研究人員發(fā)明新的生物晶片，只需要一滴血，就能進(jìn)行血細(xì)胞計(jì)數(shù)、分離和逐個(gè)檢測，從而發(fā)現(xiàn)癌癥和其他疾病的信息。
劉愛群副教授：有了這個(gè)檢測晶片，即使是一般家庭醫(yī)生，也能為病人進(jìn)行癌癥檢測，從而降低病人的門診費(fèi)。
南大電子與電氣工程學(xué)院的劉愛群副教授透露，傳統(tǒng)檢測方法是用X光、B型超聲和電腦體層攝影(CT)等技術(shù)來拍攝組織影像，還有直接做手術(shù)或做活組織抽樣檢查(biopsy)，對人體有較大傷害，且很難對腫瘤做出早期診斷。
他說，在癌癥腫瘤形成前，病人血液中已存在少量的異常細(xì)胞。對一些疾病如白血病(leukemia)，血細(xì)胞的變化更是直接的指標(biāo)。
他說：“我們的檢測方法好處是病人不需開刀，只需采集少量血液樣本就可以測出病人是否患有癌癥。這么一來，病人就可以及早發(fā)現(xiàn)病情并接受治療，痊愈的機(jī)會也就更大。”
劉副教授與南大生物科學(xué)學(xué)院的陀戈副教授合作，花了一年半時(shí)間研制這種晶片。新的生物晶片是在一個(gè)2厘米長、1厘米寬的透明片上，由一種高分子材料(polymer)構(gòu)成。
研究人員以所開發(fā)的微流體專利技術(shù)，用電場產(chǎn)生電滲透力(electroosmotic force)，將血液變成如頭發(fā)絲大小的流體，推動(dòng)血液中的紅血球、白血球、血小板等不同的細(xì)胞逐個(gè)快速移動(dòng)，然后再利用雷射逐一檢測每個(gè)細(xì)胞，記錄不同細(xì)胞的數(shù)量，最后通過電場切換液流的方向，把不同的細(xì)胞送到不同的收集槽(reservoir)。
檢測時(shí)，只需滴入病人血樣，晶片就可完成流體控制、計(jì)數(shù)、檢測和分離等功能。研究人員可根據(jù)不同血細(xì)胞的比例，或者細(xì)胞的大小、形狀、結(jié)構(gòu)、光譜等方面的變化，測出病人是否患有癌癥，或是患有哪一種癌癥。例如，患有血癌(leukemia)的病人血液中的白血球比例會很高。
癌細(xì)胞體積一般比正常細(xì)胞大，相當(dāng)容易辨認(rèn)。更精細(xì)的細(xì)胞檢測和分離，可用多級的(cascaded)晶片來實(shí)現(xiàn)。例如在分離出白血球后，可把不同種類的白血球再分離開。以同樣的原理，也可找出血樣里面的微量異常細(xì)胞，甚至是單個(gè)細(xì)胞。
成本僅1元
劉副教授指出，有個(gè)這個(gè)檢測晶片，即使是一般的家庭醫(yī)生也可以為病人作癌癥檢測，降低病人接受檢查的門診費(fèi)。目前，在醫(yī)院進(jìn)行血液檢測，過程需要3至5天，器材耗資數(shù)十萬元。新的生物晶片可將檢測過程縮短到1至2小時(shí)，而每片晶片成本也只需約1元。
劉副教授說：“這種檢測晶片有很高的靈敏度。不過，由于血液和細(xì)胞是很復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，生物晶片較適用于前期檢測。如果檢測出癌癥或其他的疾病，需要結(jié)合傳統(tǒng)檢測方法，相互對照，才可以確診。”
研究小組正在積極地和商家洽談，將這個(gè)生物晶片盡快商業(yè)化，以造福社會。接下來，研究小組的主要研究方向是利用納米光學(xué)(nano-optics)技術(shù)，探測病人癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變化，以便使人類真正能夠了解癌癥的演變和人體內(nèi)各細(xì)胞之間的關(guān)系。, 百拇醫(yī)藥
南洋理工大學(xué)研究人員發(fā)明新的生物晶片，只需要一滴血，就能進(jìn)行血細(xì)胞計(jì)數(shù)、分離和逐個(gè)檢測，從而發(fā)現(xiàn)癌癥和其他疾病的信息。
劉愛群副教授：有了這個(gè)檢測晶片，即使是一般家庭醫(yī)生，也能為病人進(jìn)行癌癥檢測，從而降低病人的門診費(fèi)。
南大電子與電氣工程學(xué)院的劉愛群副教授透露，傳統(tǒng)檢測方法是用X光、B型超聲和電腦體層攝影(CT)等技術(shù)來拍攝組織影像，還有直接做手術(shù)或做活組織抽樣檢查(biopsy)，對人體有較大傷害，且很難對腫瘤做出早期診斷。
他說，在癌癥腫瘤形成前，病人血液中已存在少量的異常細(xì)胞。對一些疾病如白血病(leukemia)，血細(xì)胞的變化更是直接的指標(biāo)。
他說：“我們的檢測方法好處是病人不需開刀，只需采集少量血液樣本就可以測出病人是否患有癌癥。這么一來，病人就可以及早發(fā)現(xiàn)病情并接受治療，痊愈的機(jī)會也就更大。”
劉副教授與南大生物科學(xué)學(xué)院的陀戈副教授合作，花了一年半時(shí)間研制這種晶片。新的生物晶片是在一個(gè)2厘米長、1厘米寬的透明片上，由一種高分子材料(polymer)構(gòu)成。
研究人員以所開發(fā)的微流體專利技術(shù)，用電場產(chǎn)生電滲透力(electroosmotic force)，將血液變成如頭發(fā)絲大小的流體，推動(dòng)血液中的紅血球、白血球、血小板等不同的細(xì)胞逐個(gè)快速移動(dòng)，然后再利用雷射逐一檢測每個(gè)細(xì)胞，記錄不同細(xì)胞的數(shù)量，最后通過電場切換液流的方向，把不同的細(xì)胞送到不同的收集槽(reservoir)。
檢測時(shí)，只需滴入病人血樣，晶片就可完成流體控制、計(jì)數(shù)、檢測和分離等功能。研究人員可根據(jù)不同血細(xì)胞的比例，或者細(xì)胞的大小、形狀、結(jié)構(gòu)、光譜等方面的變化，測出病人是否患有癌癥，或是患有哪一種癌癥。例如，患有血癌(leukemia)的病人血液中的白血球比例會很高。
癌細(xì)胞體積一般比正常細(xì)胞大，相當(dāng)容易辨認(rèn)。更精細(xì)的細(xì)胞檢測和分離，可用多級的(cascaded)晶片來實(shí)現(xiàn)。例如在分離出白血球后，可把不同種類的白血球再分離開。以同樣的原理，也可找出血樣里面的微量異常細(xì)胞，甚至是單個(gè)細(xì)胞。
成本僅1元
劉副教授指出，有個(gè)這個(gè)檢測晶片，即使是一般的家庭醫(yī)生也可以為病人作癌癥檢測，降低病人接受檢查的門診費(fèi)。目前，在醫(yī)院進(jìn)行血液檢測，過程需要3至5天，器材耗資數(shù)十萬元。新的生物晶片可將檢測過程縮短到1至2小時(shí)，而每片晶片成本也只需約1元。
劉副教授說：“這種檢測晶片有很高的靈敏度。不過，由于血液和細(xì)胞是很復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，生物晶片較適用于前期檢測。如果檢測出癌癥或其他的疾病，需要結(jié)合傳統(tǒng)檢測方法，相互對照，才可以確診。”
研究小組正在積極地和商家洽談，將這個(gè)生物晶片盡快商業(yè)化，以造福社會。接下來，研究小組的主要研究方向是利用納米光學(xué)(nano-optics)技術(shù)，探測病人癌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變化，以便使人類真正能夠了解癌癥的演變和人體內(nèi)各細(xì)胞之間的關(guān)系。, 百拇醫(yī)藥
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