基于芯片的微环捕捉器可以靶向蛋白,改变其光学性质,显示生物分子的存在
检测类风湿关节炎、狼疮和其他自体免疫疾病会消耗数百美元,还需要好几天时间,而且也并不总是准确。为了解决这些问题,伊利诺伊大学的化学家瑞安•贝利研发了硅测试芯片,并通过半导体制造方法融合了光学感应器技术。
贝利的芯片比很多其他光学测试更迅速、更敏感。那些光学技术一般会寻找荧光在预警蛋白存在时发生的颜色变化。该芯片还在很多对DNA和蛋白电量变化的检测上表现出色。
该设备可以在10分钟以内探测浓度低到几乎不存在的蛋白浓度,所以这项检测可以用于临床上的常规问诊中。对于大部分化验来说,样本在现有系统中无需准备就可以直接被置于芯片上,这样不需要经过很多训练就能操作了。而且,每次测试只需要一美元,价格不过是其他测试的一小部分。
每个硅芯片都有一列30微米宽的环。每个环上都涂有为不同蛋白、基因和生物标记准备的分子捕捉器。如果特定波长的光打在空环上,就会引起共振,在芯片上方的光学扫描仪中显得更亮一些。当用样本洗过芯片以后,样本中的任何目标分子都会被环捕捉,这个变化让光在不同的波长上产生共振。波长也会随着被捕捉到的物质的量而改变。
2007年,贝利帮助建立了Genalyte公司,这家公司最近引入了它的首个结缔组织自体免疫疾病诊断化验,着重检测狼疮。
贝利的公司正在努力把他的技术应用在癌症、心血管疾病和神经退行性疾病的诊断上。目前公司正在生产128环的芯片,但是贝利希望增加这一数字。他的团队还在努力让一张芯片可以同时检测到两种不同的生物分子,例如一个蛋白分子和一个RNA分子。
英文原文报道:Shining a light on faster, cheaper, more accurate medical tests