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華裔學(xué)術(shù)權(quán)威發(fā)明便攜式細(xì)胞計(jì)數(shù)器

2013-03-29 17:24 閱讀：1401 來(lái)源：生物通 作者：網(wǎng)* 責(zé)任編輯：網(wǎng)絡(luò)
[導(dǎo)讀] 目前，大多數(shù)白細(xì)胞計(jì)數(shù)都要通過(guò)中央實(shí)驗(yàn)室的大規(guī)模設(shè)備完成，在醫(yī)院，如果一位醫(yī)生收集到了患者血液樣品，通常需要數(shù)天時(shí)間才能得到詳細(xì)結(jié)果。近期來(lái)自加州理工學(xué)院，LeukoDx公司的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種便攜式設(shè)備，能在幾分鐘內(nèi)，用扎指頭的方式就能獲得結(jié)
目前，大多數(shù)白細(xì)胞計(jì)數(shù)都要通過(guò)中央實(shí)驗(yàn)室的大規(guī)模設(shè)備完成，在醫(yī)院，如果一位醫(yī)生收集到了患者血液樣品，通常需要數(shù)天時(shí)間才能得到詳細(xì)結(jié)果。近期來(lái)自加州理工學(xué)院，LeukoDx公司的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種便攜式設(shè)備，能在幾分鐘內(nèi)，用扎指頭的方式就能獲得結(jié)果。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是著名華裔科學(xué)家戴聿昌教授，戴教授在1989年曾利用體積電路的制程技術(shù)發(fā)明了世界上第一個(gè)微米大小的靜電馬達(dá)，因而成為微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）領(lǐng)域先驅(qū)學(xué)者之一。他在微機(jī)電元件及系統(tǒng)，微流體，生物芯片和人體神經(jīng)植入器件研究方面發(fā)表了多項(xiàng)具有里程碑意義的著作，也培育了無(wú)數(shù)的著名大學(xué)教授和領(lǐng)導(dǎo)人才。
對(duì)于這一最新成果，他表示，"我們的這一新系統(tǒng)十分合適用于醫(yī)院或是中央臨床設(shè)備","這首次實(shí)現(xiàn)了即時(shí)檢驗(yàn)。"
便攜式白細(xì)胞計(jì)數(shù)器可以用于改善針對(duì)患有慢性疾病，比如白血病或其它癌癥患者的門(mén)診監(jiān)測(cè)。而且也可以通過(guò)組合使用，幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)的遠(yuǎn)程醫(yī)療，甚至可以用于宇航員，宇航員長(zhǎng)期暴露于輻射中，利用這一設(shè)備，當(dāng)他們還在太空中的時(shí)候就進(jìn)行檢測(cè)。這一研究成果將公布于4月7日發(fā)行的Lab on a Chip雜志上。
白細(xì)胞共有五種，每一種都有各自不同的功能，這意味著如果能分別計(jì)數(shù)將帶來(lái)極大的幫助。在一般情況下，淋巴細(xì)胞會(huì)利用抗體攻擊某些病毒和細(xì)菌；中性粒細(xì)胞尤其擅長(zhǎng)對(duì)抗細(xì)菌；嗜酸性粒細(xì)胞能靶向寄生蟲(chóng)和某些感染病原體；單核細(xì)胞能對(duì)炎癥作出應(yīng)答，并補(bǔ)充身體組織內(nèi)的白細(xì)胞，而最罕見(jiàn)的一種：嗜堿性粒細(xì)胞則被用于攻擊某些寄生蟲(chóng)。
"如果我們能給醫(yī)生的辦公室里安置一臺(tái)快速的白細(xì)胞計(jì)數(shù)器，"文章的第一作者，研究生史文典（Wendian Shi,音譯）說(shuō)，"那么在處理病毒感染或細(xì)菌感染的時(shí)候，就能立刻得到結(jié)果，醫(yī)生就能對(duì)癥下藥。"
這一設(shè)備能夠完成白細(xì)胞樣品內(nèi)所有五種細(xì)胞的計(jì)數(shù)，精確區(qū)分四種主要亞型：淋巴細(xì)胞，單核細(xì)胞，嗜酸性粒細(xì)胞，和中性粒細(xì)胞。此外，還可以檢測(cè)出臨床檢驗(yàn)中第五種細(xì)胞：嗜堿性粒細(xì)胞的異常表達(dá)，這些細(xì)胞十分罕見(jiàn)（只占所有白細(xì)胞不到1%的比例）。
整個(gè)新系統(tǒng)大小為12" x 9" x 5",很容易作成一個(gè)手持設(shè)備，因此可以應(yīng)用于多個(gè)方面。
在這篇論文中，研究人員還設(shè)計(jì)了一種通過(guò)三種染料染色白細(xì)胞的檢測(cè)方法，通過(guò)激光激發(fā)出明亮的熒光。血液樣本首先要通過(guò)燃料處理，第一種燃料結(jié)合白血病細(xì)胞核中的DNA上，這樣就能方便的將白細(xì)胞與紅細(xì)胞區(qū)分開(kāi)來(lái)，另外兩種燃料則能區(qū)分不同的白細(xì)胞。
這一便攜式設(shè)備的關(guān)鍵部位在于一個(gè)50微米長(zhǎng)的有機(jī)硅透明通道，橫截面只有32微米，以確保同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)白細(xì)胞可以通過(guò)這個(gè)通道檢測(cè)區(qū)域。
染色后的血液樣品經(jīng)過(guò)這種微流體通道到達(dá)檢測(cè)區(qū)域的時(shí)候，激光就會(huì)引發(fā)它們產(chǎn)生熒光，反射光再由鏡子分割為兩束，分布代表綠色和紅色的熒光。
利用這種染色法，研究人員可以分析不同白細(xì)胞發(fā)出的紅色和綠色光的特征量。因此高度精確的判斷白細(xì)胞數(shù)量。

史文典表示他的最終目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種便攜式裝置，幫助慢性疾病患者。"這些患者希望能在治療和正常生活之間尋找一種平衡，而我們的這一設(shè)備，就能幫助他們?cè)诩依锉O(jiān)測(cè)身體變化。" 


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