打造医疗微芯片使诊断遗传疾病变得更加简单

作者:yabovip888发布时间:2021-11-07 01:45

本文摘要:医疗微芯片可被用作微流体系统,以分析来自单细胞样本的基因组信息。图片来源:Fluidigm美国加州大学洛杉矶分校DinoDiCarlo实验室的生物工程师每天有很多时间都白布在从头到脚的衣服中,看起来类似于得了黄疸。 工程师在一间无尘室中工作。房间里,过滤器后的空气平稳地流动着,将微粒除去。蓝色或者紫色的光线使他们用的光感材料变软,因此工程师将房间里的灯光容许为奶黄色。 他们和这个领域的其他人正在建构用作制取血液和其他流体样本的工具以临床基因变异物,比如癌症细胞所装载的变异。

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医疗微芯片可被用作微流体系统,以分析来自单细胞样本的基因组信息。图片来源:Fluidigm美国加州大学洛杉矶分校DinoDiCarlo实验室的生物工程师每天有很多时间都白布在从头到脚的衣服中,看起来类似于得了黄疸。

工程师在一间无尘室中工作。房间里,过滤器后的空气平稳地流动着,将微粒除去。蓝色或者紫色的光线使他们用的光感材料变软,因此工程师将房间里的灯光容许为奶黄色。

他们和这个领域的其他人正在建构用作制取血液和其他流体样本的工具以临床基因变异物,比如癌症细胞所装载的变异。很少有此类工具必须无尘室,但这些工具各不相同流体穿越地下通道的能力。然而,地下通道是如此的小,以至于一粒尘埃都有可能将其阻塞。

这个技术开发领域被称作微流触技术。理论上,这些PCB在和显微镜载片大小非常的芯片中的分析物会带给较慢、自动临床:样本进来,答案出来;整个过程是如此非常简单,以至于新手也不会用于它。不过,在实践中,这些设备很少以这种方式运作。一般来说,对样本的一些预处理是必须的。

诸如DiCarlo等研究人员正在解决问题这些短板以便使芯片更容易生产,并且尝试利用各种材料和设计。他们正在应付诸如预测流体在狭小空间内的不道德、确认如何让芯片显得高效且廉价等挑战。日本冲绳科学技术研究所化学工程师AmyShen讲解说道,解决问题这些问题必须跨学科的方法。报酬则是实验室成本和时间上的节约,以及加快遗传和传染性疾病诊断的医疗设备的经常出现。

生产3D芯片生产微芯片的大多数技术产生的是二维设计。但有些时候,三维结构十分简单。在DiCarlo正在展开的芯片设计中,他利用磁场将液体从狭小的地下通道中吸走然后流经更高、更加长的地下通道中。

随着液体开始在较小的腔室内蔓延,表面张力使其构成一个作为液滴不存在的球体。“现在,这基本上是一个纳升的吸液管,因此不有可能手动操作者。”DiCarlo讲解说道。这种拆分使芯片以求将血液等液体分入多个独立国家的反应室中,从而使很多测试能同时积极开展。

为生产3D芯片,科学家一般来说被迫将倒数多层聚合物堆进光刻模具中。不过,一种入门级方法的设计者回应,3D打印机正在转变这一切,因为它既不必须很多经验,也不必须很多设备。荷兰瓦赫宁根大学化学家VittorioSaggiomo无意间打消了这个点子。

Saggiomo利用3D打印机取得了诸如小照明灯、移液管夹住等塑料工具以及鸟舍等有意思的东西。有一天,他将3D打印机的星球大战头盔水淹在丙酮中以便让表面显得陡峭。

但由于放到里面的时间过长,整个头盔被沉淀了。Saggiomo意识到,他可以用完全相同的方法构成微地下通道。


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