華裔學術權威發(fā)明便攜式細胞計數(shù)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(shù)白細胞計數(shù)都要通過中央實驗室的大規(guī)模設備完成，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(fā)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(shù)白細胞計數(shù)都要通過中央實驗室的大規(guī)模設備完成，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(fā)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(fā)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(tǒng)（MEMS）領域先驅學者之一。他在微機電元件及系統(tǒng)，微流體，生物芯片和人體神經植入器件研究方面發(fā)表了多項具有里程碑意義的著作，也培育了無數(shù)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(tǒng)十分合適用于醫(yī)院或是中央臨床設備","這首次實現(xiàn)了即時檢驗。"
便攜式白細胞計數(shù)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(jiān)測。而且也可以通過組合使用，幫助偏遠地區(qū)的遠程醫(yī)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(fā)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(shù)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(yī)生的辦公室里安置一臺快速的白細胞計數(shù)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(yī)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(shù)，精確區(qū)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(tǒng)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(fā)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(qū)分開來，另外兩種燃料則能區(qū)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(qū)域。
染色后的血液樣品經過這種微流體通道到達檢測區(qū)域的時候，激光就會引發(fā)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(fā)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(shù)量。
史文典表示他的最終目標是開發(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，而我們的這一設備，就能幫助他們在家里監(jiān)測身體變化。"
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