華裔學術權威發明便攜式細胞計數器
2013-03-29 17:24
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來源：生物通
作者：網*
責任編輯：網絡
[導讀] 目前，大多數白細胞計數都要通過中央實驗室的大規模設備完成，在醫院，如果一位醫生收集到了患者血液樣品，通常需要數天時間才能得到詳細結果。近期來自加州理工學院，LeukoDx公司的研究人員開發出了一種便攜式設備，能在幾分鐘內，用扎指頭的方式就能獲得結
目前，大多數白細胞計數都要通過中央實驗室的大規模設備完成，在醫院，如果一位醫生收集到了患者血液樣品，通常需要數天時間才能得到詳細結果。近期來自加州理工學院，LeukoDx公司的研究人員開發出了一種便攜式設備，能在幾分鐘內，用扎指頭的方式就能獲得結果。
領導這一研究的是著名華裔科學家戴聿昌教授，戴教授在1989年曾利用體積電路的制程技術發明了世界上第一個微米大小的靜電馬達，因而成為微機電系統（MEMS）領域先驅學者之一。他在微機電元件及系統，微流體，生物芯片和人體神經植入器件研究方面發表了多項具有里程碑意義的著作，也培育了無數的著名大學教授和領導人才。
對于這一最新成果，他表示，"我們的這一新系統十分合適用于醫院或是中央臨床設備","這首次實現了即時檢驗。"
便攜式白細胞計數器可以用于改善針對患有慢性疾病，比如白血病或其它癌癥患者的門診監測。而且也可以通過組合使用，幫助偏遠地區的遠程醫療，甚至可以用于宇航員，宇航員長期暴露于輻射中，利用這一設備，當他們還在太空中的時候就進行檢測。這一研究成果將公布于4月7日發行的Lab on a Chip雜志上。
白細胞共有五種，每一種都有各自不同的功能，這意味著如果能分別計數將帶來極大的幫助。在一般情況下，淋巴細胞會利用抗體攻擊某些病毒和細菌；中性粒細胞尤其擅長對抗細菌；嗜酸性粒細胞能靶向寄生蟲和某些感染病原體；單核細胞能對炎癥作出應答，并補充身體組織內的白細胞，而最罕見的一種：嗜堿性粒細胞則被用于攻擊某些寄生蟲。
"如果我們能給醫生的辦公室里安置一臺快速的白細胞計數器，"文章的第一作者，研究生史文典（Wendian Shi,音譯）說，"那么在處理病毒感染或細菌感染的時候，就能立刻得到結果，醫生就能對癥下藥。"
這一設備能夠完成白細胞樣品內所有五種細胞的計數，精確區分四種主要亞型：淋巴細胞，單核細胞，嗜酸性粒細胞，和中性粒細胞。此外，還可以檢測出臨床檢驗中第五種細胞：嗜堿性粒細胞的異常表達，這些細胞十分罕見（只占所有白細胞不到1%的比例）。
整個新系統大小為12" x 9" x 5",很容易作成一個手持設備，因此可以應用于多個方面。
在這篇論文中，研究人員還設計了一種通過三種染料染色白細胞的檢測方法，通過激光激發出明亮的熒光。血液樣本首先要通過燃料處理，第一種燃料結合白血病細胞核中的DNA上，這樣就能方便的將白細胞與紅細胞區分開來，另外兩種燃料則能區分不同的白細胞。
這一便攜式設備的關鍵部位在于一個50微米長的有機硅透明通道，橫截面只有32微米，以確保同一時間內只有一個白細胞可以通過這個通道檢測區域。
染色后的血液樣品經過這種微流體通道到達檢測區域的時候，激光就會引發它們產生熒光，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胞發出的紅色和綠色光的特征量。因此高度精確的判斷白細胞數量。
史文典表示他的最終目標是開發一種便攜式裝置，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，而我們的這一設備，就能幫助他們在家里監測身體變化。"
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