意法半導(dǎo)體(ST)公布生物樣品制備處理芯片的原型

 

該芯片能夠有選擇性地收集和移動(dòng)生物制劑的大分子，
預(yù)示低成本和自動(dòng)化的醫(yī)學(xué)診斷生物樣本制備時(shí)代即將來臨

世界微流控芯片的主要供應(yīng)商意法半導(dǎo)體 (紐約證券交易所代碼：STM)公布了一個(gè)完整的能夠收集處理特定的生物大分子的芯片原型。配合ST的經(jīng)過市場驗(yàn)證的片上實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，ST的研發(fā)計(jì)劃正在為讓醫(yī)學(xué)和法醫(yī)生物樣品快速制備、分析和評(píng)估過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的低成本一次性芯片鋪平道路。  

市場上現(xiàn)有的技術(shù)先進(jìn)的生物技術(shù)平臺(tái)如ST的 In-CheckTM “片上實(shí)驗(yàn)室”產(chǎn)品，通過允許快速檢測液體生物樣品內(nèi)特定的遺傳物質(zhì)，簡化了特定疾病的診斷過程或者食品和水的細(xì)菌污染檢測過程。然而，樣品制備仍然需要較長的時(shí)間，制備過程離不開技術(shù)熟練的專業(yè)人員和大量的樣品，而且必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。如果使用少量的樣品，制備過程就很難完成，而且成本十分昂貴。 ST研發(fā)計(jì)劃的目標(biāo)是尋找能夠使樣品制備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的新方法，這樣就可以從“原”樣品如唾液、血液或者活組織中快速提取目標(biāo)生物大分子，將其輸入到片上實(shí)驗(yàn)室完成樣品分析診斷。 

“醫(yī)療診斷設(shè)備市場的發(fā)展趨勢是全自動(dòng)化、成本低廉、關(guān)鍵時(shí)刻可直接使用。”意法半導(dǎo)體先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)部研發(fā)創(chuàng)新總監(jiān)Maria Teresa Gatti表示。 

“把樣品制備技術(shù)與ST的In-Check片上實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)結(jié)合到一起，我們可以制造一個(gè)成本低廉、使用簡便的醫(yī)療診斷系統(tǒng)，無需在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)（醫(yī)院或醫(yī)生門診）就可完成樣品診斷分析。”意法半導(dǎo)體部門副總裁兼微流控產(chǎn)品總經(jīng)理Anton Hofmeister表示。

ST的研究人員開發(fā)該系統(tǒng)所使用的技術(shù)是基于一種叫做介電電泳的方法，這種方法是利用電場分離導(dǎo)電溶液中的生物微粒。通過精心設(shè)置物理因數(shù)和電因數(shù)，可以精確地控制目標(biāo)微粒的運(yùn)動(dòng)方向，ST研究計(jì)劃的目標(biāo)是向人們證明這項(xiàng)技術(shù)是可以推廣應(yīng)用的。潛在的優(yōu)點(diǎn)包括隔離低濃度溶液中的細(xì)胞、提高溶液中細(xì)胞濃度、從細(xì)胞大分子中提取DNA，只要對操作人員進(jìn)行最低限度的產(chǎn)品使用培訓(xùn),他們就可以現(xiàn)場制備樣品。重要的是，研究人員還成功地演示了通過精確控制在不同的電極上施加的電壓，細(xì)胞可以聚集在一個(gè)特定的區(qū)域，然后從一個(gè)區(qū)域向另一個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)。ST研究項(xiàng)目基于以前ST與Evotec科技公司的一個(gè)合作研究項(xiàng)目。

在意大利巴里理工大學(xué)大學(xué)舉行的NANOMEC06納米時(shí)代材料科學(xué)與材料機(jī)械學(xué)研討會(huì)上，ST先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)部（AST）的Marco Bianchessi、Sarah Burgarella和Anna Zocco提交的論文首次公布了這個(gè)研究項(xiàng)目的細(xì)節(jié)。