微流控芯片技術可助力醫療電子

剛開發成功的一種混合器件集成了用于樣品制備的微流控芯片和用于對單個病毒RNA分子進行光檢測的光流控芯片。目前檢測埃博拉病毒的金標準依靠聚合酶鏈反 應（PCR）這種方法來擴增病毒的遺傳物質以供檢測。因為PCR作用于DNA而埃博拉病毒是一種RNA病毒，所以在進行PCR擴增和檢測前要用逆轉錄酶制 作病毒RNA的DNA拷貝。

美國加利福尼亞大學圣克魯茲分校的科學家開發了一種基于芯片的技術，能夠可靠檢測埃博拉病毒和其它病原病毒。該系統直接對病毒分子進行光檢測，且能被集成進簡單便攜的儀器供現場使用，因為這種場合需要快速準確地檢測埃博拉病毒感染以遏制疫情爆發。該系統內置兩顆小芯片，一顆是微流控芯片，用于制備樣品，另一顆是光流控芯片，用于光檢測。

這款混合器件集成了用于樣品制備的微流控芯片和用于對單個病毒RNA分子進行光檢測的光流控芯片。微流控器件由硅聚合物——聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成，有微閥和流道在節點之間運送樣本，滿足樣品制備各步驟的需要。埃博拉病毒RNA是靶分子，分離方法是將之與附著在磁性微粒上的合成DNA的對應序列（稱為寡核苷酸）結合。用磁鐵收集磁性微粒，去除不是靶體的生物分子，然后通過加熱使附著的靶體脫落，用熒光標記物標記，再傳給光流控芯片做光檢測。

在實驗室測試中，該系統能靈敏地檢測埃博拉病毒，同時不會誤判為蘇丹埃博拉病毒和馬爾堡病毒。用不同濃度的埃博拉病毒試驗，結果表明六個數量級的量化結果都很準確。如果在微流控芯片的樣本處理過程中增加一個“預濃縮”步驟，檢測限將遠超其它基于芯片的方法所能達到的檢測限，這樣的檢測范圍與PCR分析不相上下。

該研究的論文發表于2015年9月25日的《自然》雜志《科學報道》分冊。資深作者、光電子學教授Holger Schmidt博士說：“PCR檢測比我們的系統復雜，而且要求實驗室環境。我們能直接檢測核酸，且檢測限接近PCR，特異性高。能測量的臨床濃度覆蓋感染者體內所能出現的整個范圍?！?/span>

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