新硅探测器协助疾病诊断和药物发现

组织染色是广泛应用于病理学检测病人的疾病标记样本。更具体地说,一个特定的疾病标记与抗体绑定,然后化学色或彩色组织。颜色的强度分类并确定疾病的程度。

组织染色是一个单调乏味的过程与许多化学步骤类似于发展中照片,即过度化学溶液或长时间曝光可以使过度发展样品或照片。在病理学的背景下,这可能会导致假阳性和阴性,这可能导致误诊。根据约翰霍普金斯医院发布的一份报告显示,从2008年底的6171活检幻灯片回顾,第二个病理学家不同意诊断的86人。

获得活检是一种侵入性手术的病人,所以小样本尽可能。病理学家决心获得尽可能多的信息从这些小样本,可以只有几毫米长。在这种规模的工作需要进行许多薄片染色样本识别和子类型的疾病,如癌症,接受治疗。病理学家经常挑战在执行一个足够数量的重要测试这些有限的样本,个性化治疗策略的关键。

“采取临床样本的一个关键方面是确保高诊断能力同时最小化病人伶俐、讨人喜欢探测器由IBM科学家们就是这么做的。探测器允许一个污点的非常小的区域组织几乎任何可能临床相关的生物标志物。此功能允许临床医生不仅与一个较小的样本,但也允许使用多个上相同的样本,因此增加诊断的准确性。因此这项工作可能变革诊断各种疾病包括癌症,心脏疾病,”教授说阿里Khademhosseini博士,哈佛医学院的副教授和布莱根妇女医院。

应对这些重要的挑战,在苏黎世IBM科学家报告今天在同行评议的杂志芯片上的实验室一个创新的概念验证技术称为微流控探针,可以准确地组织染色部分千分尺规模。
八毫米宽,菱形的探测器由一个硅微流体的头两个式微通道在每个小费。类似于喷墨打印机墨盒,注入液体表面上,然后与打印机,它不断吸入液体表面,防止传播和积累,从而导致过度曝光。

专门为组织切片分析,调查可以提供本地抗体非常精确的组织切片的选择区域。从分析可以做点和线,而不是对整个组织部分,组织更好的保留额外的测试,如果需要。此外,只有少数picoliters(一万亿升)的液体含有抗体需要每个分析点。

“我们已经开发出一个概念验证技术,我希望给现代病理学roadmap-benefiting从硅基微流体技术的最新发展,“说Govind Kaigala, IBM苏黎世研究——的科学家。他补充说,“这种新方法将使病理学家染色组织样本测微计精确地和轻松地执行多个组织有限的样本上。”

本研究是基于IBM与硅的几十年的经验,目前被应用于小说微观和纳米技术来解决今天的最大挑战从能源生产和消费医疗。

微流控探测符合标准工作流在常规病理学。此外,它是兼容当前生化染色系统,对广泛的化学物质。探测器的小号也可以轻松查看示例从上方和下方的倒置显微镜常用的研究和临床实验室。

教授Khademhosseini博士说,“发达系统可能有巨大的潜力在样本大小和应用程序需要测试各种类型的生物分析是必需的。我相信,有一天这种方法使我们能够将小组织切片和能够获得更多的信息。”

IBM的科学家将继续测试,提高探针和潜在的实验室环境中开始使用它在接下来的几个月。此外,该小组计划探索特定的临床应用,可能与病理学领域的合作伙伴。微流控探针承诺支持病理学家的工作,成为一个医药研究和诊断的首选工具涉及生物标本。

科学论文题为“Micro-immunohistochemistry使用微流体探针”由罗伯特·d·洛夫齐克Govind诉Kaigala腻过皮质*和伊曼纽尔Delamarche,似乎今天在芯片上的实验室,DOI: 10.1039 / C2LC21016A。

*目前瑞士苏黎世联邦理工学院的博士生,生物力学研究所。