南洋理工大學(xué)最新芯片:一滴血可測(cè)免疫系統(tǒng)是否發(fā)炎或受感染
導(dǎo)讀:在信用卡大小的芯片上滴一滴血,只要數(shù)分鐘就能測(cè)出人體免疫系統(tǒng)的健康狀況,這套技術(shù)將來(lái)可用來(lái)提早偵測(cè)糖尿病患是否發(fā)炎或受感染。
2019年10月3日訊,TIMEDOO肽度(微信號(hào):Time-doo)獲悉,據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,由新加坡南洋理工大學(xué)(Nanyang Technological University,簡(jiǎn)稱NTU)機(jī)械與宇航工程學(xué)院助理教授侯翰偉和利景豪攜手設(shè)計(jì)和研發(fā)的這款芯片,可根據(jù)微流體控(Microfluidics)和電生理學(xué)(Electrophysiology)原理,隔離出白血球中與發(fā)炎相關(guān)的成分,并分析免疫系統(tǒng)是否已出現(xiàn)發(fā)炎和感染的預(yù)警信號(hào),整個(gè)步驟只需要一滴血。
NTU研究人員希望完成進(jìn)一步試驗(yàn)和臨床評(píng)估后,能將芯片制成供家庭診所或綜合診療所使用的便攜式設(shè)備。
身體健康的一般人與糖尿病患的白血球有不同的電力阻抗(electrical impedance),異常細(xì)胞的阻抗通常比健康細(xì)胞來(lái)得高,因?yàn)楫惓<?xì)胞體積較大,細(xì)胞膜也不一樣。白血球中的中性粒細(xì)胞(Neutrophil)是掌管發(fā)炎或感染的首要防線,也是這款芯片重點(diǎn)偵測(cè)的成分。
無(wú)需化學(xué)生物標(biāo)記抗體 化驗(yàn)晶片更方便
活化的中性粒細(xì)胞會(huì)釋放脫氧核糖核酸(DNA)鏈,像蜘蛛網(wǎng)一般包圍病原體,形成中性粒細(xì)胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,簡(jiǎn)稱 NETs),讓白血球殺死病毒。這個(gè)過(guò)程稱為“NETosis”,是目前免疫學(xué)關(guān)注的新興領(lǐng)域。
現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)太多 “NETosis”現(xiàn)象反而會(huì)減緩糖尿病患傷口愈合的速度。
目前分析中性粒細(xì)胞的程序繁瑣,依賴有經(jīng)驗(yàn)的研究人員從白細(xì)胞中分離出中性粒細(xì)胞,再通過(guò)實(shí)時(shí)成像技術(shù)或顯微鏡分析,整個(gè)過(guò)程耗費(fèi)數(shù)天至數(shù)星期不等。
NTU研究人員研發(fā)的這款芯片分離中性粒細(xì)胞的速度更快,成功率也更高,相信有助于“NETosis”的研究。
除了糖尿病,心血管疾病患者若出現(xiàn)發(fā)炎或感染癥狀,日后也有望借助芯片測(cè)出異常細(xì)胞反應(yīng),因此也能提早偵測(cè)心血管疾病。
侯翰偉指出,這款芯片無(wú)需使用任何化學(xué)生物標(biāo)記或抗體,化驗(yàn)過(guò)程更方便,成本也更低廉,芯片測(cè)試后的白血球還能用于其它分析用途。
他透露,研究團(tuán)隊(duì)早前是與陳篤生醫(yī)院的醫(yī)生合作,主要研究對(duì)象是本地第二型糖尿病病患,日后希望建立白血球阻抗數(shù)據(jù)庫(kù),收集潛在到不同程度病情的糖尿病患,以及心血管疾病病患的白血球阻抗資料。
利景豪補(bǔ)充,晶片使用的材料為醫(yī)藥級(jí)別的聚合物,生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單也適合量產(chǎn),團(tuán)隊(duì)希望能與業(yè)界合作,讓這項(xiàng)技術(shù)投入市場(chǎng)。
該芯片原型及背后的工程原理,已發(fā)表在兩份同儕審查期刊,即《微流體芯片》(Lab on a Chip)和《生物傳感器與生物電子學(xué)》(Biosensors and Bioelectronics)。
編輯|鄒楊

