镁粉系列

美国斯坦福大学医学院的研究人员日前开发出一种极其廉价并可重复使用的诊断用“芯片实验室”技术，芯片生产成本仅为1美分。研究人员称，与低成本测序技术一样，这一技术或会给医疗诊断领域带来一场新革命。相关研究6日在线发表在美国《国家科学院院刊》上。　　新芯片实验室系统集成了微流体技术、电子技术和喷墨打印技术，由两部分组成：第一部分是一个用来容纳细胞和可重复使用电子带的硅树脂微流控制室 第二部分是一台使用商用导电纳米墨水、可将电子带打印到柔性聚酯片上的普通喷墨打印机。作为一个多功能平台，这一系统可用于分析多种类型细胞，芯片会根据细胞固有的电特性来区分各类细胞——外加电场会使微流控制室内的不同细胞因极化率的差异而被拉向不同方向。新系统具有很高的精准度，还因无需使用荧光标签或磁标签而极大提高了细胞分析的效率。　　这种多功能生物芯片系统很适合用来进行小规模样本化验，可帮助医生从多种细胞中提取单一类别细胞，分离稀有细胞，或对各类细胞计数。该系统成本低廉，一个芯片的生产成本只要1美分，20分钟即可制成一个。与价格昂贵的流式细胞分析仪相比，使用成本要低一个数量级。　　研究人员指出，如同低成本测序技术带来了医疗保健和个性化医疗革命，这一低成本“芯片实验室”技术同样会带来诊断领域的新革命，推动全球医疗保健事业的发展。即使在研究领域，这一系统同样拥有很大的应用潜力，有助于科学家在短时间内分析更多的细胞，进行相应的基础研究。　　总编辑圈点　　把化学生物实验室缩小并集成到芯片的尺度，为化学生物过程提供微平台，这就是芯片实验室。高效、灵敏是这种迷你实验室的优势。不过，一般来说，新技术商用过程的拦路虎是“成本”。当其成本高企，就很难真正进入大众医疗保健领域。这次，研究人员开发出的廉价诊断用芯片实验室，若技术可以惠及更多病人，其经济效益和社会效益均不可小觑。

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专家认为，几年后癌症检测将跟血糖检测和怀孕检测一样简单。近日，俄亥俄州立大学的化学家在《Journal of American Chemical Society》杂志上展现了一种成本仅为50美分的试纸条，可用于癌症和疟疾等疾病的检测，而且检测样本只需一滴血。　　和验孕棒一样方便：一滴血，一个试纸条，就可以检测癌症和疟疾　　在非洲农村和东南亚地区，成千上万的民众因为疟疾而死，每年有数亿人被感染。俄亥俄州立大学Abraham Badu-Tawiah博士试图为这些地区提供一种廉价的疟疾诊断方法，因而带领团队开展了此项研究，然而在研究过程中Badu-Tawiah博士发现该方法还可用于检测其他产生抗体的疾病，包括卵巢癌和大肠癌。　　根据研究人员介绍，血液样本滴到试纸条后，按照例行被送往实验室进行检测，这意味着人们只有在阳性结果的情况下才需咨询医生，该技术可为那些无法定期访问医生的人提供简单的疾病诊断措施。　　该技术使用蜡墨水来追踪试纸条上的通道和储液槽轮廓，蜡可渗透纸张，形成防水屏障以捕获血液样本，并将其固定在纸层之间。8.5-11英尺大的纸张就可以容纳几十份检测，每份检测被分割成比邮票大点的纸条。Badu-Tawiah博士说，“检测过程中，人们只需将血滴到试纸条后折叠，并邮寄到检测实验室即可。该试纸条看起来像测孕工具包，但检测方法却不一样。”　　验孕是通过在表面涂酶或黄金纳米粒子来使纸张变色，而本研究中的试纸条包含了携带正电荷的合成化学探针，这些离子探针可通过手持式质谱仪进行超灵敏度检测。Badu-Tawiah博士说，“酶很挑剔，它必须保存在正确的温度中，且不能在干燥或曝光中保存 但离子探针非常强大，它不受光、温度和湿度的影响，即使非洲的炎热也奈何不了它。因此你只需将试纸条邮寄到医院，保证到达医院时它仍有效即可。”　　研究人员表示他们已利用该试纸成功检测到最常见的疟疾寄生虫和恶性疟原虫的蛋白生物标志物，还成功检测到了卵巢癌蛋白标志物——癌抗原125和大肠癌及其他癌症中的标志物癌胚抗原。此外研究人员还不定时观察检测信号是否褪色，结果发现检测信号强度在一个月之内都不会发生变化，这意味着该检测方法具有稳定性，且检测有效期为一个月。研究人员认为偏远地区的人再也不用担心试纸条在邮寄过程中失效，这意味着偏远地区农村人口的医疗保健进入了新时代。　　然而，研究人员认为，像美国这样的发达地区也能受益于该研究，因为他们可以在自己家中检测，从而省去了看医生的费用。在美国，这种试纸条可能对具有癌症家族史的人特别有用，或者对那些接受过癌症治疗的人有用。利用该试纸条，患者或许不用定期前往医院检查，可以在家里更频繁的自我检测。　　成本仅为50美分　　在俄亥俄州，虽然原型测试带的成本大约为50美分，但在大规模生产的情况下，该成本很可能会下降。使用试纸条检测的最大成本落在了城市医疗设施上，因为必须购买质谱仪来读取结果，而模型便携式仪器的成本为100000美元，不过相对便宜的手持式仪器正在开发中。　　不过，Badu-Tawiah指出，该方法的初始投资将最终被潜在的益处抵消。联合国儿童基金会估计，疟疾每年导致非洲大陆失去120亿美元的劳动成本。在美国，质谱仪就更为常见，这种检测方法可减少患者的保险支出，还能节省看医生的部分费用 。Badu-Tawiah说，“虽然该方法需要一个初始投资，但低成本的纸质耗材设备将使其具有可持续发展性。将来，我们可以在小商店中设置检测仪器，并同时出售价格仅为50美分的试纸条，这样可以方便很多人。”　　研究人员希望该试纸条能在三年之内用于临床，在此期间，他们将进一步研究以增加试纸条的灵敏度，希望有一天可通过唾液或尿液来检测出同样的结果。