IBM科学家发明近床快速诊断技术
三 5th, 2010 | By dumin | Category: 焦点新闻, 科技动态IBM公司的科学家近日发明了一项近床快速诊断测试技术，基于新型硅芯片，需样量更少，速度更快，便携式，易使用，并可以测试多种疾病，包括全球一大死亡病因心血管疾病。当患者心脏病发作时，少量的血清或血液样本可以立即被测试，检测速度之快、精度之高，使医生能迅速采取相应行动帮助病人生存。
相关技术在2009年12月第23期Lab on a Chip上，苏黎世IBM研究中心的科学家Luc Gervais，Emmanuel Delamarche与瑞士巴塞尔大学医院进行合作，开发了一种新的诊断方法，它使用毛细管力分析微量的血清或血液样本，作为判别疾病的依据，通常通过诊断血液中的蛋白质为手段。毛细作用力是一个液体上升趋势在狭窄的管或将绘制成小开口。开发者表示，这一技术最大的特点是它的便携、快速，以及极少的需样量，因此可以为医生节省宝贵的拯救病人的时间。
虽然诊断测试目前只在心脏病方面进行了研究，但科学家认为，它可以被用来诊断任何一种已开发出标记方法的疾病，如：乳腺癌，前列腺癌，肺癌，艾滋病，丙型肝炎，流感病毒（包括H1N1病毒等），EB病毒和细菌感染，如大肠杆菌。该检测技术依赖于识别抗体，所以只要病人的身体已开始产生抗体抵抗疾病，这一检测技术就能够被用来识别疾病。
这种芯片尺寸为1 cm×5 cm，包含多种不同的微米级宽度的沟道，测试样品只需大约15秒就能走完，比传统测试要快很多倍。独特的灌装速度可调节至几分钟芯片时，需要额外的时间来阅读一个更复杂的疾病的标志。
这一经历3年研发的微流体芯片的检测路径包括五大步骤：
步骤1：1微升样本（比泪滴小50倍），被吸入芯片，接着毛细管力开始生效；
步骤2：毛细管力推动样品通过一系列复杂的网络结构，同时能防止堵塞和气泡的形成；
步骤3：样品随后通过淀积有少量检测抗体的区域，这些抗体拥有荧光标记，与人体内的抗体类似，因而能识别出特定的疾病抗原，并与之结合。在此过程中仅使用70皮升的抗体（相当于一滴眼泪的百万分之一），可大大提高抗体在样品中的分散速度和效率。
步骤4：最关键的阶段被称为“反应室”，反应室为宽30微米，深20微米的区域。类似于通常的怀孕测试，这种之前已被标记的疾病抗原会被反应室表面捕获。通过照射聚焦红光，被标记的疾病抗原就可以被便携式感应装置检测出来。根据检测到的光量，医生就可以直观地确认疾病抗原的强度，以确定下一步的治疗方案。
步骤5：整个过程中很重要的一部分（甚至超过一部分的环节）是毛细管泵。毛细管泵深180微米，包含一套复杂的微观结构，其任务是使样品按照需求和合适的流速流经整个芯片。毛细管泵使整个测试能准确、便携、简便地进行。IBM的科学家们已经发展出一套毛细管泵的资料库，当需要的样品量和检测时间千变万化时，无需重新进行整个芯片的设计。
