以前的全自動基因檢測裝置大都是大型裝置，大多采取將檢體送到專門的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析的方法。因此，檢測結(jié)果要等待數(shù)天到1周左右的時(shí)間才能得知。而此次開發(fā)的芯片則不同，包括前處理工序在內(nèi)只需1個小時(shí)即可完成檢測，因此在臨床現(xiàn)場，醫(yī)生可當(dāng)場對患者用藥及發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)做出判斷。

    此次開發(fā)的芯片集成了從微量血液中提取并放大dna，進(jìn)行snp判斷的功能。具體而言，在約9cm2的芯片上集成了輸送血液及藥液的超小型泵、dna提取及放大部分、高精度濾膜以及高靈敏度傳感器等。

    為實(shí)現(xiàn)該芯片而新開發(fā)的必要技術(shù)大致有以下三項(xiàng)：

    1、高速pcr技術(shù)

    進(jìn)行基因診斷時(shí)，需要從dna上取出含snp的區(qū)域，并使其增至一定數(shù)量，一般使用名為pcr(polymerase chain reaction，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))的方法來放大dna，但是，原來的pcr法放大dna需要2個小時(shí)。因此，研究人員使用導(dǎo)熱性好的硅基板，優(yōu)化了隔離 周圍熱量的手段，提高了升降溫的溫度追隨性，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了通過小液量來引起pcr反應(yīng)的構(gòu)造。通過這些措施將放大dna所需要的時(shí)間縮短到了15分鐘以 內(nèi)。

    2、高精度、高靈敏度的電化學(xué)傳感器

    以電氣方式識別snp時(shí)，需要使用在電極上固定有識別用人造dna的昂貴的特殊電極。此次憑借新開發(fā)的傳感器，無需在電極上固定識別用人造dna，能夠以溶解在微量(約0.5μl)藥液中的狀態(tài)，電氣性地識別snp。

    3、使用導(dǎo)電性聚合物致動器的超小型高壓泵

    通過在硅基板上層積聚合物薄膜，開發(fā)出了可在層積方向大幅伸縮的聚合物致動器，實(shí)現(xiàn)了通過移動隔膜來輸送液體的隔膜泵。該聚合物致動器可產(chǎn) 生 大超過300個大氣壓的壓力，能夠在微流路中輕松實(shí)現(xiàn)包括向篩選dna的高精度濾膜注入液體在內(nèi)的溶液移動。此外還實(shí)現(xiàn)了可用電池驅(qū)動的低電壓 (1.5v)工作。-原文地址：http://www.52solution.com/medical-art/80014263

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