细胞免疫芯片检测

新华社华盛顿11月20日电 （记者林小春）美国研究人员20日在美国《科学转化医学》杂志上报告说，他们开发出的一种微芯片可简单、快速地检测人体体液中是否存在癌细胞，这一成果将有助于早期的癌症诊断。 癌变细胞的变形能力要比正常细胞大得多。研究人员利用癌变细胞的这一特征开发出一种有多个小孔的微芯片，从胸水提取的细胞进入这些小孔后会撞上芯片的“墙壁”弹回而发生变形，变形程度会被高速成像设备记录下来，以每秒100个细胞的速度分析,从而判断是否存在癌细胞。 领导研究的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校教授饶建宇对新华社记者说，他们利用微芯片检测了100多个样本，结果100％地找出了癌变样本。而现有的癌症检查方法通常只能检测出80％到90％。下一步，他们将开展更大规模的临床试验。 饶建宇说，目前的癌症检查往往是间接地判断癌变细胞的一些行为特征，如浸润性和转移能力、对药物的敏感性等，一般要先对细胞进行固定处理再染色，或提取DNA及蛋白成分等进行分析，程序多而复杂，但所得结果往往是片面和间接的。 而微芯片技术则是直接判断癌变细胞的物理及行为特征，无需对细胞处理或染色，因此简单而快速，也更加精确。饶建宇说：“这就好像判断一个人的角斗能力，光看高矮胖瘦或家庭背景等也许有一些帮助但不够，而直接的比赛是最管用的。” 他说：“人们谈癌色变往往是由于癌细胞具有浸润和转移的共性，同时又有千变万化的个性，因此以直接的方法来判断癌细胞的物理及行为特征尤为重要，这使得我们对癌细胞的认识更直接、全面和准确，对癌症的诊断由此上了一个新平台。”

据新华社华盛顿5月24日电 美国加州大学戴维斯分校的研究人员日前报告说，他们开发出一种可检测潜伏性结核病的微流控芯片，其优点是成本更低且更快速可靠。 目前对潜伏性结核病检测主要基于伽马干扰素，后者是免疫系统细胞制造的一种抗病化学物质。目前市面上常用的检测方法要求将送检者的血液样品交给实验室，而且样品通常只能使用一次。 研究人员将能与伽马干扰素结合的一小段单链DNA片段涂在一片金晶片上，然后将这个晶片植入芯片中，后者含有为血液样本准备的微小通道。如果伽马干扰素存在于血样中，它就会与DNA结合，并触发一个可被医生读取的电信号。因此，如果芯片读出高浓度的伽马干扰素，送检者即可被确诊为潜伏性结核病患者。 研究人员说，已就这一技术申请专利，并希望美国食品和药物管理局能批准这一新的检测技术投入使用。（记者任海军）

基因芯片技术对于疾病耐药性检测可从两个方面加以实现：1.在肿瘤中，通过检测肿瘤耐药基因的表达变化来分析对药物的抗性；2.在感染性疾病中，病原体的耐药性检测可通两种方式：表达谱芯片检测药物诱导的表达改变来分析其耐药性；寡核苷酸芯片检测基因组序列的亚型或突变位点从而分析其耐药性。一、多药耐药基因的表达检测肿瘤治疗中对细胞毒素药物的抗性是引起治疗失败的重要原因，是限制化疗的重要因素。机制是复杂的，由肿瘤的综合特征决定，如存活细胞的比例、血液的供给是否充分、特殊的细胞机制及多药耐药表型，多药耐药是指当肿瘤细胞暴露在某一化学治疗药物后会产生对此药及其他结构上没有联系的药物的交叉抗性，可由不同的机制引起，如MDR1、MRP、LRP等基因的过度表达，拓扑异构酶II和谷胱甘肽代谢的改变等，另外，其他促进DNA修复和抑制细胞凋亡的基因表达改变也可能导致多药耐药。检测多药耐药基因表达的变化不但可以研究恶性肿瘤的不同耐药机制，还可以用于临床诊断，以指导制定治疗方案。目前已建立了几种多药耐药检测方法，在RNA水平上有：Northern blot、Slot blot、RT-PCR、Rnase protection assay和原位杂交，从蛋白水平上的检测方法有免疫组化、Western blot及流式细胞仪等。这些方法一次只能对一个基因进行研究，效率低，难以定量检测耐药基因表达增加的幅度。基因表达谱芯片可同时对成千上万的基因表达进行检测，可以大大加速这方面的研究，在设计芯片时，可以将已知肿瘤相关基因及标记基因都点到芯片上，同时，芯片上还包含目前所有报导过的耐药基因。这样可以同时得到肿瘤的各个方面的信息。另外基因芯片还可以帮助发现新的耐药基因。二、病原体耐药性检测细菌对三种以上不同类抗菌药物耐药者即可称为多重耐药菌（multi-drug resistant bacteria, MDR）。MDR感染在全球的状况十分严重，对婴幼儿、免疫缺陷者和老年人的威胁巨大，1992年美国疾病控制中心（CDC）的资料表明，有13300例住院患者，是因为对所使用的抗菌药物耐药，细菌感染得不到控制而死亡。MDR感染已成为治疗上的难点和研究上的热点。MDR大多为条件致病菌，革兰阴性杆菌（GNR）占较大比例，如肠杆菌科中的肺炎杆菌、大肠杆菌、阴沟杆菌、粘质沙雷菌、枸橼酸菌属、志贺菌属、沙门菌属等，以及绿脓杆菌、不动杆菌属、流感杆菌等。革兰阳性菌中有甲氧西林耐药葡萄球菌（MRS），尤以MRSA和MRSE为多；万古霉素耐药肠球菌（VRE），近年来在重症监护室（ICU）中的发病率有明显增高；青霉素耐药肺炎链球菌（PRSP），常引起肺炎、脑膜炎、菌血症和中耳炎，人结核分支菌等。此外尚有淋球菌、脑膜炎球菌、霍乱弧菌等。耐药性又称抗药性，一般是指病原体的药物反应性降低的一种状态。这是由于长期应用抗菌药，病原体通过产生使药物失活的酶、改变原有代谢过程，而产生的一种使药物效果降低的反应，因而作用的剂量要不断增加。细菌对抗菌药物的耐药机制可有多种，最重要者为灭活酶的产生，如β-内酰胺酶、氨基糖苷钝化酶等；其次为靶位改变如青霉素结合蛋白（PBPs）的改变等；其他尚有胞膜通透性改变，影响药物的进入；细菌泵出系统增多、增强，以排出已进入细菌内的药物；以及胞膜主动转运减少、建立新代谢途径、增加拮抗药物等，两种以上的机制常可同时启动。耐药菌及MDR的发生和发展是抗菌药物广泛应用，特别是无指征滥用的后果。找到耐药菌的耐药基因，从而根据这些耐药基因设计新型抗生素，或将耐药菌分成不同的亚型，针对不同的亚型在临床上使用相应的抗生素，达到改善治疗效果的目的。国外采用基因芯片技术，检测耐药菌基因的改变，即检测耐药基因。如Michael Wilson就曾使用此方法检测到肺结核杆菌中脂肪酸合成酶II、fbpC、efpA、fadE23、fadE24和ahpC基因发生改变与耐药性有关。提供了新药物作用的靶目标，并指导抑制这些靶目标试剂和药物的合成。在感染性疾病中，病原体的耐药性检测可通过两种方式：1.表达谱芯片检测药物诱导的基因表达改变来分析其耐药性；2.寡核苷酸芯片检测基因组序列的亚型或突变位点从而分析其耐药性。用基因芯片不仅可以同时检测耐药菌的多个耐药基因，还可以同时对多个耐药菌的多个耐药基因进行检测。对临床上用药和新药物的合成均具有指导作用。