新加坡国立大学开发低成本分子诊断芯片

【字体: 时间:2018年04月02日 来源:生物通

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  新加坡国立大学的研究人员发明了一种高精确度、快捷和便宜的疾病诊断方法。生物医学工程系Zhang Yong教授团队开发的这款微流控芯片,免除了复杂的实验室设备,无需荧光标记,仅需一台标准的实验室显微镜就能有效地检测微量纳米生物分子。

  

新加坡国立大学的研究人员发明了一种高精确度、快捷和便宜的疾病诊断方法。生物医学工程系Zhang Yong教授团队开发的这款微流控芯片,免除了复杂的实验室设备,无需荧光标记,仅需一台标准的实验室显微镜就能有效地检测微量纳米生物分子。


DNA、蛋白质、病毒定量和外泌体等纳米生物颗粒都是疾病诊断的参照物。生物分子临床检测通常使用比色法和二抗荧光标记法,这些方法需要复杂的荧光显微镜或分光光度计等光学检测设备。

为了减少疾病检测的成本和复杂性,Zhang Yong教授团队致力于无标记技术开发。

迄今为止,已经得到广泛应用的无标记技术检测芯片通常包含精密工程纳米特征、复杂的光学设备、新颖的纳米探针(例如氧化石墨烯、碳纳米管和金纳米棒等)或额外的放大步骤,如纳米粒子聚集,目的是提高生物标志物检测的灵敏度。

“我们发明的小芯片能灵敏地检测浓度低至10ng/mL (150 pM)和3.75μg/mL的蛋白质和纳米级聚合物囊泡。它非常非常小,仅6mm³,总重量只有500 mg。唯一需要的检验设备是标准的实验室显微镜,”Zhang教授说。

他们的研究成果发表在3月28日的《Nature Communications》。

这种新型免荧光标记诊断方法原理上仅凭柱阵列中微珠底物的侧向变速,根据生物分子表面张力和体积变化进行定量。侧向位移的便利,允许了纳米生物分子的实时监测,因此,诊断速度明显快于荧光标记检测。

“这项技术可以扩展到核酸和病毒等多种纳米生物分子。我们还开发了便携式智能手机附件和微泵,使整个平台适用于疾病外诊。我们希望通过进一步实验将这种指尖上的技术商业化。”

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原文检索:Fluorescent label-free quantitative detection of nano-sized bioparticles using a pillar array

(生物通:伍松)

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