新技术可以减少癌症筛查所需时间

时间:2016-11-17 13:05:10
来源:微科普
作者:晓默/编译
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新技术可以减少癌症筛查所需时间,癌症早期筛查有可能救命。但传统的诊断测试耗时很长,成本昂贵,而且会用到造成身体损伤的方法——验血、乳房X光片、帕氏检测、活组织检查等。现在,IBM研发中心

新技术可以减少癌症筛查所需时间

微科普网讯】癌症早期筛查有可能救命。但传统的诊断测试耗时很长,成本昂贵,而且会用到造成身体损伤的方法——验血、乳房X光片、帕氏检测、活组织检查等。

现在,IBM研发中心(IBM Research)与Mount Sinai医院耗时两年多,开发出一种新的诊断方法,旨在使癌症筛查过程更快速、成本更低,而且不会造成身体损伤。这种名为“芯片实验室”(lab-on-a-chip)的新方法,只需要一小块硅芯片,以及尿液、唾液这样的体液样本就能诊断。筛查癌症所需的时间仅为几小时,并且减少一半费用。

芯片的工作原理如下:首先要有病提供的样本;只需要一滴体液样本,而不像一般的活体检查那样需要身体组织样本。

接下来,诊断程序检测胞外体中的液体,即包裹在微囊膜中的细胞物质。该技术将包含重要基因信息的微囊从体液样本中分离。该方法不造成身体损害,因此筛查过程更简单,并且最终可能在癌症刚出现时就检测出来。

“我们最近几年意识到胞外体不是细胞扔出来的垃圾。”纽约Mount Sinai医学中心(Mount Sinai Medical Center)病理学座席教授Carlos Cordon-Cardo博士说,“胞外体提供了关于母细胞的重要信息,包括DNA、病毒和生物标记物,从而可以帮助我们对癌症进行早期诊断。”

之后,芯片插入到盛放有1毫升液体样本的盒子里。芯片上设计的分格筛,可以分开液体样本。利用nanoDLD技术,芯片中的分格筛将液体样本中的大胞外体和小胞外体分开。“你可以看到,这个过程就像在高速公路分成两条路,一条路是截面积较小的隧道,另一条路则绕过隧道。”IBM Research中这款芯片设计团队主任Joshua Smith说,“较小的‘车辆’会穿过隧道,而载有危险物质的‘大车辆’则被拦截。用大小和所载物质就能区分开体液样品。”这使得微囊筛分变得简单。

除了作为诊断工具之外,该系统还可以对病人进行实时监测。“我们能很快检测出病人对药物处理的身体反应,甚至能知道他们已经产生抗药性。”Cardo说,“如此一来,我们就能更快得多地检测出副作用,并且避免不必要的治疗。”

用基于芯片的技术来分离和鉴定生物标记物,还使快速有效鉴定其他慢性病、以及流感或寨卡之类的病毒,变得可能。

但是,这种技术目前还在进行临床试验,要推广还需要3-5年。“在商业化之前,我们必须确定在成千上万次试验中取得的结果是准确的。”Cardo补充到。保险公司也需要对诊断效果和成本收益有所了解。

展望未来,Cardo对“芯片实验室”技术表示乐观,认为它可以成为主流技术,甚至可以在年度体检中应用。“我们关心那些现在已经患病的人。”Cardo说,“但这个技术可以成为一种在人们患病前就检测和监控身体状况的低成本手段,这样我们对疾病的应对就会有效得多。”

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新技术可以减少癌症筛查所需时间

微科普网讯】癌症早期筛查有可能救命。但传统的诊断测试耗时很长,成本昂贵,而且会用到造成身体损伤的方法——验血、乳房X光片、帕氏检测、活组织检查等。

现在,IBM研发中心(IBM Research)与Mount Sinai医院耗时两年多,开发出一种新的诊断方法,旨在使癌症筛查过程更快速、成本更低,而且不会造成身体损伤。这种名为“芯片实验室”(lab-on-a-chip)的新方法,只需要一小块硅芯片,以及尿液、唾液这样的体液样本就能诊断。筛查癌症所需的时间仅为几小时,并且减少一半费用。

芯片的工作原理如下:首先要有病提供的样本;只需要一滴体液样本,而不像一般的活体检查那样需要身体组织样本。

接下来,诊断程序检测胞外体中的液体,即包裹在微囊膜中的细胞物质。该技术将包含重要基因信息的微囊从体液样本中分离。该方法不造成身体损害,因此筛查过程更简单,并且最终可能在癌症刚出现时就检测出来。

“我们最近几年意识到胞外体不是细胞扔出来的垃圾。”纽约Mount Sinai医学中心(Mount Sinai Medical Center)病理学座席教授Carlos Cordon-Cardo博士说,“胞外体提供了关于母细胞的重要信息,包括DNA、病毒和生物标记物,从而可以帮助我们对癌症进行早期诊断。”

之后,芯片插入到盛放有1毫升液体样本的盒子里。芯片上设计的分格筛,可以分开液体样本。利用nanoDLD技术,芯片中的分格筛将液体样本中的大胞外体和小胞外体分开。“你可以看到,这个过程就像在高速公路分成两条路,一条路是截面积较小的隧道,另一条路则绕过隧道。”IBM Research中这款芯片设计团队主任Joshua Smith说,“较小的‘车辆’会穿过隧道,而载有危险物质的‘大车辆’则被拦截。用大小和所载物质就能区分开体液样品。”这使得微囊筛分变得简单。

除了作为诊断工具之外,该系统还可以对病人进行实时监测。“我们能很快检测出病人对药物处理的身体反应,甚至能知道他们已经产生抗药性。”Cardo说,“如此一来,我们就能更快得多地检测出副作用,并且避免不必要的治疗。”

用基于芯片的技术来分离和鉴定生物标记物,还使快速有效鉴定其他慢性病、以及流感或寨卡之类的病毒,变得可能。

但是,这种技术目前还在进行临床试验,要推广还需要3-5年。“在商业化之前,我们必须确定在成千上万次试验中取得的结果是准确的。”Cardo补充到。保险公司也需要对诊断效果和成本收益有所了解。

展望未来,Cardo对“芯片实验室”技术表示乐观,认为它可以成为主流技术,甚至可以在年度体检中应用。“我们关心那些现在已经患病的人。”Cardo说,“但这个技术可以成为一种在人们患病前就检测和监控身体状况的低成本手段,这样我们对疾病的应对就会有效得多。”

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