導讀:在信用卡大小的芯片上滴一滴血,只要數(shù)分鐘就能測出人體免疫系統(tǒng)的健康狀況,這套技術(shù)將來可用來提早偵測糖尿病患是否發(fā)炎或受感染。
2019年10月3日訊,TIMEDOO肽度(微信號:Time-doo)獲悉,據(jù)麥姆斯咨詢報道,由新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University,簡稱NTU)機械與宇航工程學院助理教授侯翰偉和利景豪攜手設計和研發(fā)的這款芯片,可根據(jù)微流體控(Microfluidics)和電生理學(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)炎和感染的預警信號,整個步驟只需要一滴血。

南洋理工大學最新芯片:一滴血可測免疫系統(tǒng)是否發(fā)炎或受感染-肽度TIMEDOO
NTU研究人員希望完成進一步試驗和臨床評估后,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),異常細胞的阻抗通常比健康細胞來得高,因為異常細胞體積較大,細胞膜也不一樣。白血球中的中性粒細胞(Neutrophil)是掌管發(fā)炎或感染的首要防線,也是這款芯片重點偵測的成分。
無需化學生物標記抗體 化驗晶片更方便
活化的中性粒細胞會釋放脫氧核糖核酸(DNA)鏈,像蜘蛛網(wǎng)一般包圍病原體,形成中性粒細胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,簡稱 NETs),讓白血球殺死病毒。這個過程稱為“NETosis”,是目前免疫學關(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)象反而會減緩糖尿病患傷口愈合的速度。
目前分析中性粒細胞的程序繁瑣,依賴有經(jīng)驗的研究人員從白細胞中分離出中性粒細胞,再通過實時成像技術(shù)或顯微鏡分析,整個過程耗費數(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胞的速度更快,成功率也更高,相信有助于“NETosis”的研究。

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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出異常細胞反應,因此也能提早偵測心血管疾病。
侯翰偉指出,這款芯片無需使用任何化學生物標記或抗體,化驗過程更方便,成本也更低廉,芯片測試后的白血球還能用于其它分析用途。
他透露,研究團隊早前是與陳篤生醫(yī)院的醫(yī)生合作,主要研究對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,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。
利景豪補充,晶片使用的材料為醫(yī)藥級別的聚合物,生產(chǎn)過程簡單也適合量產(chǎn),團隊希望能與業(yè)界合作,讓這項技術(shù)投入市場。

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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》(Biosensors and Bioelectronics)。

編輯|鄒楊