15分钟即可确诊疟疾!——细胞芯片可拯救2亿人
全球每年有2亿人感染疟疾,66万人因此丧命。疟疾以斯氏按蚊为传播媒介,疟原虫寄生在人体红血球中引起发热和贫血等症状。
日本产业技术综合研究所健康工学研究部门生物标志物解析研发小组的片冈正俊开发出了用于疟疾诊断的细胞芯片。片冈在2014年2月21日举行的“Trillion Sensors Summit Japan 2014”上,以“拯救2亿人,疟疾快速检测法实用化”为题发表演讲,介绍了细胞芯片的开发动向。
日本产综研的片冈正在发表演讲
可实现快速诊断的高灵敏度、易操作诊断设备
目前,诊断疟疾通常采用的方法是用光学显微镜观察染色的红血球。这种方法需要成熟的先进观察技术,检测灵敏度约为0.01%,在1万个感染的红血球中只能找出1个,确诊大约需要40分钟。
高精度诊断法需要利用基于PCR法的专用装置做长时间检查。而简易检查技术的检测灵敏度与采用光学显微镜的诊断基本相同,有可能会误判为阳性。在目前疟疾的确诊需要一定的时间和手段的情况下,错误的投药会导致抗药性疟疾的蔓延。
因此,快速诊断要有灵敏度高而且易操作的诊断设备。片冈开发的技术是用细胞芯片来诊断。这种细胞芯片的特点是,检测灵敏度比PCR法诊断要高出一位数,且只需大约15分钟就能得出诊断结果。
具体来说,就是产综研独有的在聚苯乙烯芯片上制作20944个直径105μm、深50μm的小孔(微反应室),在每个微反应室,单层排列130个红血球的技术。戏通过对芯片的表面处理以及精心设计微反应室的形状而实现的。
检测原理是,在细胞芯片的各微反应室上排列的血液中,只有疟原虫的细胞核会与荧光染色液混合。用专用检测装置等读取细胞芯片,就能找出疟原虫。因此,只要知道相应的微反应室的位置,就能挑出发现的疟原虫,确定疟疾类型也更为容易。
现在,片冈正在与企业合作开发可从血液中只简单分离红血球的“红血球分离过滤器”,以及检测荧光反应的专用检测装置。而且,正在与正与埃塞俄比亚及乌干达等非洲各国的研究机构和医院等共同推进对试制的细胞芯片和检测装置进行验证的实验。片冈表示,“希望2年后实现商品化”。
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