亞洲健康互聯
優化產業的推手,生醫商機的GPS!

首頁產業資訊製藥報導製藥產業設備簡化血細胞研究,開闢了新器官晶片的可能性

設備簡化血細胞研究,開闢了新器官晶片的可能性

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/05/10
圖片來源:澳洲皇家墨爾本理工大學
用於流體分析的新微型設備,將在藥物開發和疾病研究中,實現更多客製化的實驗。

它還可以改變自然災害區域的水污染測試和醫療診斷,其低成本、簡單使用和便攜性,使其成為幾乎任何人都可以使用的實用工具。
 
微流體或稱「晶片上實驗室」裝置,通常用於分析血液和其他流體樣品,這些樣品透過狹窄通道泵送到郵票大小的透明晶片中。
 
這些小型化晶片,採用澳洲皇家墨爾本理工大學RMIT 的Micro Nano研究設施的最先進設備。
 
這個新晶片透過在通道上增加一個3D空腔,進一步採用了這項技術。這會產生一個微小旋渦,顆粒旋轉,使它們更容易觀察。
 
為了製造這個腔體,研究人員在製造晶片時將液態金屬液滴插入矽模具中。
 
液態金屬的高表面張力意味著它在模塑過程中能更保持其形狀。

RMIT工程師和研究聯合負責人Khashayar Khoshmanesh博士解釋說,最後除去液態金屬,只留下通道和球形腔,可以用作小型離心機。
 
「當流體樣品進入球形腔體時,它會在腔體內旋轉,」他說。
 
「這產生了一種自然渦旋,就像分析實驗室中的離心機一樣,可以旋轉細胞或其他生物樣品,無需捕獲或標記即可進行研究。」
 
該設備僅需要微小的樣品,少至1毫升的水或血液,可用於研究僅1微米的微小細菌細胞,或15微米的人體細胞。

研究心血管疾病的平台
研究的共同領導者和RMIT生物學家Sara Baratchi博士表示,該設備的軟球形腔可用於模擬3D人體器官,並觀察細胞在各種流動條件或藥物相互作用中的行為。
 
Baratchi博士說道:「客製化腔體大小的能力也允許模擬不同的流動情況,如此可以模擬血流細胞在受干擾的流動情況下的反應,例如在冠狀動脈和頸動脈的分支點和曲率處更容易縮小。 」
 
這種能力將引起澳洲蓬勃發展的生物醫藥產業的興趣,醫療器械在2018年成為澳洲十大出口產品之一,價值達到32億美元。
 
另一個有潛力的應用是識別水道中的寄生蟲和其他感染,特別是在發展中國家。
 
Khoshmanesh博士說:「檢測水中的雜質可能是一項艱鉅的任務,因為不確定在尋找什麼。但是使用這種裝置,渦流捕獲並旋轉雜質,無需任何特殊的樣品製備,從而節省了時間和金錢。」
 
無論是用於分析水樣還是血液樣本,該設備的低成本和便攜性,使其在各種應用中都具有吸引力。
 
同一研究小組最近開發了一種由乳膠氣球製成的壓力泵來操作該裝置。
 
傳統的泵像鞋盒一樣大並且花費數千美元,這種乳膠氣球製成的壓力泵的成本低且便攜。

Khoshmanesh說:「簡單性是我們設計時一個非常重要的參數,因為這通常意味著實驗室外的成本更低、實用性更強。我們的新型微流體裝置與我們的泵,和能夠捕獲高速圖像的智能手機相結合,成為一種低成本、自給自足且完全便攜的即時診斷設備。」

這項研究現發表在《高級功能材料》期刊。