DNA標記物檢測的新貴——芯片上的實驗室

　　癌癥是美國的第二大死因，早期準確的診斷和治療是目前腫瘤研究的重點，腫瘤基因標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。微芯片實驗室由于體積小、需要的樣品少且費用低廉等優點，已經成為了腫瘤診斷設備很有潛力的一個發展方向。

　　一個來自圣克魯斯加州大學和楊百翰大學的科學家及工程師團隊就成功地開發了這樣一種可以檢測血液生物分子的微芯片實驗室，這種硅基的微芯片可以分析鑒定血液中的多種靶標分子，相關研究最近發表在《生物微流體》雜志上。

　　微芯片實驗室是指具有血液檢測功能的微小芯片，它與傳統使用試管或者大型設備檢測不同的是，它利用芯片級設備上的微流體通道進行樣品檢測，這種方法需要的樣品體積更小，可在一個設備上同時檢測多個指標，檢測速度、準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感應雙功能的光流體芯片，這可以進一步縮小芯片體積并增強檢測系統的功能。”加州大學電氣工程系的教授Holger Schmidt解釋道。

　　對于這個由Schmidt和楊百翰大學的物理學教授Aaron Hawkins領導的團隊而言，完成完整的檢測過程是一個很大的挑戰：開發的每個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濾除掉血細胞、要準確分析光學數據以得到芯片的正確激發模式等，同時他們還需要對這些功能進行測試。最終，一切如他們預期順利進行，當他們看到這種多點激發方法的強大功能時，他們都覺得很驚訝。

　　研究團隊接下來的工作便是用于真正的臨床樣品以檢測病人的DNA生物標記物。

　　Schmidt興奮地說道：“我們已經在微芯片上實現了埃博拉病毒的單核酸分析，這具有很好的臨床應用前景。”

　　研究團隊的其他目標還包括加快檢測分析速度、在微芯片上整合更多的光學元件等。除了核酸分析和病毒顆粒檢測之外，他們還想將這一設備的功能拓展到蛋白質檢測。

　　由于這種光學微芯片分析和操作原理比較簡單，因此這項研究可能應用于一系列領域。

　　“短期內我們希望開發新的檢測設備用于腫瘤、病毒及耐藥菌等傳染病檢測，”Schmidt說道。“此外，這種微芯片在分子生物學及其他生命科學領域的基礎研究中也很有用，因為無需昂貴的設備就可以使用它們進行單個微納米顆粒的分析，同時操作這些微芯片只需要一些很基本的實驗技能。”