俄罗斯科学家研发出邮票大小生物芯片 医疗诊断领域突破-凯时体育

摘自:仪器信息网
据俄罗斯《真理报》12月27日报道,俄罗斯最近研制出一种邮票大小的生物芯片,该芯片能够识别数百个病原菌和病毒、基因突变,以及人类对某些种类癌症的抵抗反应。该芯片连同其附属仪器已经获得了俄罗斯一项国家证书,由于可以大大提高实验室医疗诊断效率,其还被称为是医疗诊断领域一项重大突破。

俄罗斯官方认为,该芯片的研制成功树立了俄罗斯高科技工业的国际形象。该芯片80年代开始研制,是俄罗斯科学家15年辛勤工作的成果,国际上称之为“俄罗斯生物芯片”。其发明与已故的俄罗斯分子生物学学院主任安德瑞-米扎贝科夫(andrei mirzabekov)有着紧密的联系。

生物科学博士维克多-巴斯基说,“这些年来,许多科学家认为研发邮票大小的生物芯片是不可能的。而米扎贝科夫认为人可以征服‘不可能’。他认为做‘可能’的事情没有意思,”

生物芯片的大小和工作能力与电子芯片近似。英国、南斯拉夫、前苏联的科学家都有研制的意向。南斯拉夫的学者们应邀到美国进行该项研究,但没有取得任何成果。英国科学家将意向卖给了诊断仪器生产公司。该公司决定将此项目暂放,等待更好的时机。而鉴于俄罗斯找到了周期更短更有效率的成功途径,美国提出让米扎贝科夫领导一个生物芯片研究中心,他同意了,同时他仍保留了俄罗斯的研究中心。俄罗斯专家直到2001年都同时在两个实验室展开工作。

生物芯片是光泽金属板上的一个小方块。只有邮票大小,但是可以取代整个实验室,包括其职员、数百支试管以及几十种各式各样的设备。生物芯片的运行遵循分子生物学原理。亚历山大-扎舍达特雷夫博士说,“一个机器人向金属板上滴溶液,并探测其上分子的变化情况。这些分子既不是dna片断也不是某种类型的蛋白质,而是细菌、病毒、毒素等等。然后让金属板接受紫外线照射,滴入的液体聚合在性质相近的微细胞中。而一枚生物芯片可以承载4000个微细胞。”

过去该实验室一天可以制造10只芯片,自从科学家们使用机器人工作,每天的产量提高到70只,并且简化了病原体识别过程。研究人员在受分析液体(比如一滴血)中加入荧光物质,并将这种液体涂抹在芯片上,液体中的分子开始寻找芯片上相似的分子发生聚合。荧光物质令病毒和可检测到的基因闪光。因此通过显微镜进行辨别比较容易。分析图像还可以放大和打印。闪着荧光的细胞图片使得非常复杂的分析过程得到简化,花费也更少。

俄罗斯科学院肺结核中心研究院已经对这种芯片做了性能测试。他们发现,在普通实验室里可能会花费两周到两个月时间的诊断,病毒学家利用生物芯片只花费数小时就可以完成,辨别出包括瘟疫、霍乱、天花等某些危险疾病的病原组织。这种芯片还能迅速诊断出白血球增生现象,从而为医生抢救病人生命提供更多机会。该芯片还可以测定捐献的血液质量,检测最近几年引起全球关注的禽流感、胎儿的基因突变,确认身份以及进行各种刑事分析等。

芯片诊断比许多知名度较高、花费昂贵的方法例如生化酶链反应诊断要快捷一些,并且便宜很多。俄罗斯芯片的价钱只有外国产品的1/30。米扎贝科夫院士认为,连续的工业批量生产将使它更加便宜。俄罗斯生物芯片及其分析设备目前在美国、法国和朝鲜的实验室里已投入使用。