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微流控芯片结合表面电浆共振传感器实现针对鼻咽癌基因的快速检测

2020-02-13 15:19      点击次数:

台湾大学应用力学研究所沈弘俊老师与中研院魏培坤教授,利用微流道系统与表面电浆共振芯片为主轴进行下一代快速筛检设备的研究。成功结合两者的优势开发出针对鼻咽癌基因的快速检测装置。此项成果于2020年1月刊登于英国皇家化学学会期刊《 Analyst 》,并获

  台湾大学应用力学研究所沈弘俊老师与中研院魏培坤教授,利用微流道系统与表面电浆共振芯片为主轴进行下一代快速筛检设备的研究。成功结合两者的优势开发出针对鼻咽癌基因的快速检测装置。此项成果于2020年1月刊登于英国皇家化学学会期刊《 Analyst 》,并获选为该年1月封底论文。

  目前针对鼻咽癌的潜伏膜蛋白检测主要是利用聚合酶链锁反应(polymerase chain reaction, PCR)和即时(real-time)PCR两种方式。而如今针对医疗与生命安全的需求下,快速且灵敏的检测方法对于癌症的筛检可以提供更有效且经济的方式。新一代的快速检验设备则是以芯片实验室 (Lab on a chip)和表面电浆共振芯片(surface plasmon resonance, SPR)两种为主要的方式。

  以自动化纳米压印机制作表面电浆共振传感器(SPR),成品的共振波长误差变化在1%以内。同时,SPR芯片与微流道结合可针对DNA进行即时动态检测。并可在较少的DNA增幅后测得SPR吸收波峰的变化,比胶体电泳更能快速获得检测结果。

  本研究主要利用自动化的热压纹纳米压印机制作表面电浆共振传感器(SPR),此自动化的方式具有简易、低成本与容易复制的优势,且实验结果显示以自动化压印的SPR芯片其共振波长的误差变化在1%以内。同时,将SPR芯片与微流道结合进行可以针对DNA进行即时动态检测。利用本系统进行DNA增幅后的产物检测,结果显示本系统仅需重复5次循环即可量测到DNA产物改变SPR吸收波峰的变化;而以胶体电泳则最少需重复20次循环以上才能确认结果。

  本系统的开发可以有效简化DNA增幅的测试时间与步骤,提供快速检验(Rapid test device)与芯片实验室(Lab on a chip)在开发上所需的基础学理与技术。同时,本装置能提供快速检验的优势,减少等待时间与资源的浪费。对于即时检测(point-of care testing)在医疗与癌症上的开发与应用提供了更进一步发展的可能性。

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