2014年02月26日08:36
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全球每年有2億人感染瘧疾,66萬人因此喪命。瘧疾以斯氏按蚊為傳播媒介,瘧原虫寄生在人體紅血球中引起發熱和貧血等症狀。
日本產業技術綜合研究所健康工學研究部門生物標志物解析研發小組的片岡正俊開發出了用於瘧疾診斷的細胞芯片。片岡在2014年2月21日舉行的“Trillion Sensors Summit Japan 2014”上,以“拯救2億人,瘧疾快速檢測法實用化”為題發表演講,介紹了細胞芯片的開發動向。
日本產綜研的片岡正在發表演講
可實現快速診斷的高靈敏度、易操作診斷設備
目前,診斷瘧疾通常採用的方法是用光學顯微鏡觀察染色的紅血球。這種方法需要成熟的先進觀察技術,檢測靈敏度約為0.01%,在1萬個感染的紅血球中隻能找出1個,確診大約需要40分鐘。
高精度診斷法需要利用基於PCR法的專用裝置做長時間檢查。而簡易檢查技術的檢測靈敏度與採用光學顯微鏡的診斷基本相同,有可能會誤判為陽性。在目前瘧疾的確診需要一定的時間和手段的情況下,錯誤的投藥會導致抗藥性瘧疾的蔓延。
因此,快速診斷要有靈敏度高而且易操作的診斷設備。片岡開發的技術是用細胞芯片來診斷。這種細胞芯片的特點是,檢測靈敏度比PCR法診斷要高出一位數,且隻需大約15分鐘就能得出診斷結果。
具體來說,就是產綜研獨有的在聚苯乙烯芯片上制作20944個直徑105μm、深50μm的小孔(微反應室),在每個微反應室,單層排列130個紅血球的技術。戲通過對芯片的表面處理以及精心設計微反應室的形狀而實現的。
檢測原理是,在細胞芯片的各微反應室上排列的血液中,隻有瘧原虫的細胞核會與熒光染色液混合。用專用檢測裝置等讀取細胞芯片,就能找出瘧原虫。因此,隻要知道相應的微反應室的位置,就能挑出發現的瘧原虫,確定瘧疾類型也更為容易。
現在,片岡正在與企業合作開發可從血液中隻簡單分離紅血球的“紅血球分離過濾器”,以及檢測熒光反應的專用檢測裝置。而且,正在與正與埃塞俄比亞及烏干達等非洲各國的研究機構和醫院等共同推進對試制的細胞芯片和檢測裝置進行驗証的實驗。片岡表示,“希望2年后實現商品化”。(作者:高橋史忠,日經技術在線!供稿)