研制：腫瘤基因表達(dá)高效評(píng)估芯片

日前，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所陳艷帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，研制了用于腫瘤細(xì)胞基因表達(dá)水平評(píng)估的高通量微流控芯片，這一技術(shù)可發(fā)展成為癌癥的早期診斷和分析的新型技術(shù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于該領(lǐng)域知名期刊《芯片實(shí)驗(yàn)室》上。

微流控技術(shù)是在微米級(jí)結(jié)構(gòu)中操控納升至皮升體積流體的技術(shù)與科學(xué)，是近10年來迅速崛起的前沿交叉領(lǐng)域。在微流控芯片上進(jìn)行生化反應(yīng)具有試劑和樣品量少、快速實(shí)時(shí)、大量樣本平行處理、防止樣品交叉污染等許多優(yōu)越性。

據(jù)介紹，此次研發(fā)的微流控新技術(shù)，克服了傳統(tǒng)方法中工作強(qiáng)度大、分析通量低等缺點(diǎn)，可以同時(shí)大批量地對(duì)細(xì)胞進(jìn)行獨(dú)立的自動(dòng)化分析，防止了細(xì)胞間的交叉污染，并可以高效地提取腫瘤細(xì)胞的基因表達(dá)信息。這一全新的“芯片實(shí)驗(yàn)室”技術(shù)具有應(yīng)用于腫瘤早期診斷領(lǐng)域的巨大潛力。

在這項(xiàng)新研究中，科研人員構(gòu)建了一種獨(dú)特的集成化微流控芯片，針對(duì)不同類型的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行大規(guī)模的單細(xì)胞基因表達(dá)分析。單細(xì)胞層面的基因表達(dá)分析在干細(xì)胞和腫瘤疾病研究中具有非常重要的意義。

陳艷團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的微型芯片集成了單細(xì)胞捕獲、裂解、純化、逆轉(zhuǎn)錄等一系列生化樣品處理單元，大小為5厘米見方，可通過內(nèi)置氣動(dòng)微閥實(shí)現(xiàn)細(xì)胞反應(yīng)腔的獨(dú)立尋址，從而實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞處理與分析整個(gè)過程的自動(dòng)化操控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，此平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞基因表達(dá)水平穩(wěn)定性的評(píng)估，并通過單細(xì)胞水平基因表達(dá)分布的模式區(qū)分不同類型和不同階段的腫瘤細(xì)胞。