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IBM新技术将液体活检精准度提高50倍,颠覆癌症诊断

首页 » 《转》译 2016-08-03 转化医学网 赞(2)
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导读
最近,一群来自IBM、普林斯顿大学与西奈山伊坎医学院的科学家们合作开发了一种新型的芯片实验室技术。

New Nanoscale Lab-on-a-Chip Device Helps Physicians Detect Cancer Early

  最近,一群来自IBM、普林斯顿大学与西奈山伊坎医学院的科学家们合作开发了一种新型的芯片实验室技术。应用这种技术,临床医生可以第一时间在纳米水平上完成多种生物粒子的分离,在癌症等疾病症状出现之前完成对疾病的准确诊断。他们研究所对应的论文发表于本周一的Nature Nanotechnology,名为“Nanoscale lateral displacement arrays for the separation of exosomes and colloids down to 20 nm ”。该研究表明对各种生物粒子更加精密的分离可以帮助研究人员和临床医生更加快捷有效地分离助诸如DNA、病毒以及外泌体等在疾病诊断过程中至关重要的生物粒子。

  在完成对生物粒子的精密分离之后,研究人员可以通过分析这些粒子来寻找某些疾病的迹象。即使是在病人尚未出现任何症状以及治疗效果十分良好的情况下,临床医师通过这个纳米孔也能十分准确地发现他们潜在的发病可能以及原有疾病的复发风险。在纳米级生物粒子分离技术出现之前,即使是世界上最精密的芯片粒子分离技术,分离孔径也超过该纳米级生物粒子分离技术分离孔径的50倍。
  该研究团队致力于外泌体的分离,而外泌体最近越来越多地被作为一种有价值的生物标志物,广泛地应用于恶性肿瘤的诊断与预后。临床医生可以轻易地在诸如唾液、尿液或血液等体液和组织中找到外泌体,外泌体可以作为一种有效的生物医学工具用于微创液体活检,揭示癌症的起源和本质并对病人做出准确的早期诊断。

  Gustavo Stolovitzky IBM 的图像结果

Gustavo Stolovitzky

  “在纳米级芯片设备中分离与富集生物标志物的技术为研究诸如癌症、流感以及Zika等病毒性疾病打开了一扇新的大门。”该研究的主要作者之一,IBM Research转化系统生物学与纳米生物技术项目主管Gustavo Stolovitzky博士表示,“尽早完成疾病的诊断可以给与主治医生更长的时间来制定科学的治疗方案,以获得最佳的预后效果。”

  该团队的研究结果表明他们的技术可以对直径小至20nm的生物粒子进行有效的检测与分离。应用于这项技术,直径超过100nm的外泌体和直径更大的生物粒子可以有效地被分离于较小的外泌体颗粒。即使是在样本粒子发生动力学扩散的情况下该技术仍然能够完成对目的粒子的有效分离。通过与纽约西奈山医院的合作,IBM计划进一步证实该技术在癌症液体活检中的应用能力。
  西奈山医院的研究人员希望基于该技术在纳米水平分离生物粒子的能力,将这项技术应用于细胞通讯外泌体的阻断方面,进一步阐明多种疾病发生的生物学机制并为无创检测诊断工具的开发铺平道路。

  Carlos Cordon-Cardo 的图像结果

Carlos Cordon-Cardo(中)

  “当我们的认知先于疾病,我们便能很好地处理它。反之当我们的认知晚于疾病,处理疾病的过程将会变得异常困难。我们开展合作的一大主要目的就是探明识别外泌体特征的基本论据,以及根据这些论据进一步在病人症状出现与恶化之前作出有效的诊断。”西奈山医疗系统病理部主任,伊坎医学院病理学、遗传学、基因组学和肿瘤科学教授Carlos Cordon-Cardo博士说,“西奈山医院癌症病理学专业知识与IBM系统生物学应用经验的结合将使这种纳米水平的生物粒子分离技术真正应用于临床生物标志物的检测,这代表着癌症个性化诊断与治疗的最新前沿。”

你认为生物颗粒分离精度的提高会改变液体活检吗?

会,以前的研究在新的精度标准上再来一遍可能会出现截然不同的结果。

不会,分离精度提高顶多对外泌体检测造成影响,不会影响到CTC,CTdna检测。

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(转化医学网360zhyx.com)
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