偏摆检测

复杂的医学诊断可以再快些、精准些、费用再低些吗?基因芯片的出现及广泛应用或将解决这个问题。 　　去年11月，昆明寰基生物芯片开发有限公司基因芯片医学检测中心在云南国家级经济技术开发区海归创业园落成。这是我省首个专业基因芯片医学检测中心，也是国内唯一以基因芯片技术为核心的第三方医学检验机构，设计检测规模达到每年70万份临床标本。这是继去年云南省第一人民医院临床基础医学研究所“基因芯片诊断技术”获卫生部临床应用能力资格认证后，我省第二家计划利用基因芯片进行疾病诊断的机构。 　　和普通医疗诊断技术相比，基因芯片诊疗技术究竟高明在哪里?它的出现及推广应用对老百姓来说又意味着什么?带着问题，记者走访了昆明寰基生物芯片开发有限公司。 　　疾病检测 　　新技术带来的新革命 　　虽说生物芯片早在20世纪末就成功问世，并应用于药物筛选和实验室研究，但普通人对它还是知之甚少。基因芯片，又被称为DNA芯片或DNA微阵列，是DNA分子杂交技术与基因扩增标记等技术相结合的结晶。简单的说，基因芯片就是在一块特制玻璃片或其他支撑介质上有序的固定许多生物分子探针，然后由一种仪器收集探针捕获的待测样本信号，用计算机分析数据结果。也就是说，原来要在很多个试管中发生的反应，现在被移至一张芯片上同时完成了。和传统的医学检测手段相比，基因芯片的优点也就由此体现。据公司负责人介绍，基因芯片技术具有高通量、高灵敏性和特异性等基本特征，在感染性疾病、遗传性疾病、重症传染病和恶性肿瘤等疾病的临床诊断方面具有独特的优势。因此，基因芯片临床检测试剂盒就具有了检测准确率高、快速且比较稳定等特点。 　　据介绍，生物芯片的研究始于20世纪80年代中期，自从1996年美国Affymetrix公司成功地制作出世界上首批用于药物筛选和实验室试验用的生物芯片，并开发出了配套的芯片检测系统，此后世界各国在芯片研究方面快速前进，不断有新的突破。中国是世界上较早批准生物芯片进入临床应用的国家之一，到目前为止，国内已有多款基因芯片产品获得不同形式的医疗器械证书。 　　临床应用 　　产业化制约的慢发展 　　进医院，病人最焦虑的莫过于检查或等待检测结果。正常情况下，一项普通检查需时30分钟至1个小时，一项复杂检查结果则需等待一周或半月。而生物芯片呢?因为它对样品的需要量非常少，且一次检测能够对多种病原体感染情况作出判断，因此患者不必多次重复检测 同时，由于基因芯片检测主要是依靠先进的激光扫描读取信号，计算机分析检测结果，整个检测过程仅需花时5小时，大大减少了患者的等待时间。正因如此，其临床应用将以实现节约医疗资源支出、提高临床诊疗水平的目的。 　　2010年，云南省第一人民医院临床基础医学研究所“基因芯片诊断 　　术”获卫生部临床应用能力资格认证，成为当时国内第二家、云南省唯一具备“基因芯片诊断技术”临床应用能力的机构。这既标志着基因芯片检测技术能在有效地质量保证体系和监督管理机制下，服务于临床，为遗传病诊断、感染性疾病诊断、个性化治疗方案制定等提供快速、准确的辅助诊疗。也意味着基因芯片从技术到产品再到临床，有着极艰难的推广应用之路。在昆明寰基，记者了解到，虽然基因芯片因其在疾病诊断方面独有的特性，被专家誉为行业的终极产品。但由于一是目前许多传统的检测手段已运用较为成熟，二是基因芯片因产业化进程缓慢难以形成规模导致单价过高。那基因芯片何时才能真正造福于普通人的疾病诊断呢? 　　合力推进 　　新思路拓宽的新天地 　　据统计，目前我国生物芯片企业不少于50家，但获得国家有关部门认证的只有极少数。目前，70%—80%的生物芯片还只是用于科学研究领域，离完全产业化还有一段不短的距离。由于研发成本高，其产品价格也较高。 　　尽管生物芯片的未来发展之路不平坦，但是有关专家在展望生物芯片的前景时却认为，生物芯片在基因表达谱分析、基因诊断、药物筛选及序列分析等诸多领域已呈现出广阔的应用前景。昆明寰基生物芯片开发有限公司总经理滕仕喜认为，一个基于第三方的医学检测服务体系或将实现造福百姓这一目的。作为国内较早从事生物芯片开发的科技公司，昆明寰基从零起步，在省市两级科技项目经费支撑下，与省内相关科研单位合作，于2006年成功研发出了首个泌尿生殖系统基因检测芯片，到今年6月，公司将推出系列基因检测芯片新产品，并将逐步应用于临床检测。去年1月，公司在经开区投资兴建了基因芯片检测中心和基因芯片生产基地，已成功形成从生物芯片技术理论研究到产品研发再到应用的完整产业链。作为参与国家药监局起草《生物芯片技术标准》的生物芯片研发生产企业，昆明寰基对基因芯片的平民化运用很有信心。 　　在滕仕喜的设想中，第三方的医学检测服务体系不仅可以最大限度地降低成本，还会最大可能地造福患者。因为具备自有技术支撑的第三方医学检测，服务范围较大医院而言拓宽了很多。通过在各地开设的检测取样点，它的服务触角可延伸至缺乏检测技术和手段的中小医院，既减少了检测费，综合检测费用只需原有的30%。又提高了检测效率及精确度。基于此理念，不久前刚刚成立的昆明寰基生物芯片开发有限公司基因芯片检测中心正在按这个思路开展工作。在不久的将来，患者或将普遍受益于这项新技术和新模式。

皮肤是人体最大的器官，具有屏障功能，可以保护身体免受外来物质和病原体的侵害。尽管皮肤表面覆盖着角质层，但仍然会受到刺激、药物/病原体渗透以及过敏原、老化以及各种皮肤疾病的影响。目前，新药的临床前研究和化妆品配方的优化依赖于各种体外模型的应用。然而，动物模型存在道德问题以及高昂的时间和劳动力成本的问题。自2009开始，欧盟提出禁止将动物实验用于测试化妆品毒理学研究，这使得基于细胞和Transwell的皮肤模型变得流行，并且模型的复杂程度一直在增加。然而，这些模型及其培养过程仍然缺乏完全模拟皮肤微环境的能力。来自东南大学的顾忠泽教授团队、中国航天员科研训练中心团队和艾玮得生物器官芯片团队共同合作，于2023年4月在《Journal of Tissue Engineering》（IF：8.2）杂志上以“Epidermis-on-a-chip system to develop skin barrier and melanin mimicking model”为题发表了文章，本文使用了艾玮得开发的三孔膜式芯片制备了表皮芯片（EoC）。芯片内微流体环境提高了模型的仿真度。而三连续单元和可开盖的芯片设计，满足了在芯片中对模型进行固体和半固体物质测试的需求。1、在EoC中构建表皮如图所示，提取的原代角质细胞胶蛋白表达量丰富，纯度高。将原代角质细胞接种到芯片内增殖2天后，更换培养基为分化培养基，在气液培养条件下分化培养。14天后，角质形成细胞分化成基底层、棘层、颗粒层和角质层。并且细胞间连接紧密、细胞活性高。2、表皮的分化与静态皮肤相比，EoC皮肤分化更为明显。特别是基底层的细胞排列得更紧密，厚度约为50μm以上。这表明在皮肤重建过程中，微流体系统增强了分化的过程。除了提供持续的营养供应和去除代谢废物外，微流体灌注还可能增加剪切应力，从而推动表皮成熟并调节其生物屏障功能。3、EoC的屏障功能皮肤最重要的功能是在生物体和环境之间形成有效的屏障，防止病原体入侵并抵御化学和物理攻击。作者通过不同荧光分子溶液的渗透性，评估了EoC对外部物质的抵抗力。结果表明，EoC可以显著防止级联蓝（607 Da）和德克萨斯红（70 kDa）的渗透，阻断了99.83%的小分子荧光染料。此外，依据静态体外皮肤模型测试标准OECD439，我们表征了EoC表皮SDS暴露后的皮肤屏障功能。如图所示，超过一半的组织细胞在暴露于18 mg / mL SDS（2.0% m / v）2小时后仍然存活。也就是说，EoC皮肤模型具有良好的屏障功能，可以用于进一步应用（例如刺激或光毒性评估）。4、醋酸泼尼松的渗透糖皮质激素是类固醇激素，根据昼夜节律从肾上腺皮层排泄。它们不仅在调节糖、脂肪和蛋白质的生物合成和代谢方面很重要，而且在防止压力、休克、炎症等方面也很重要。醋酸泼尼松（PA）是一种重要的糖皮质激素药物，可以口服、涂抹在皮肤上、局部注射或放入结膜囊。在这项工作中，作者发现PA药物的皮肤渗透能力有限。尽管透皮给药是一种吸引人的方法，但受角质层（皮肤最外层）调节，并非所有糖皮质激素药物都适合透皮给药途径。5、试剂刺激性评估与这些静态皮肤模型不同，大多数此类芯片是密封的，不适合糊状或半固体样品上样。通常，这类样本会堵塞微流控管道，难以精确控制样品加载量。同时，添加样品后需要大量的液体和时间进行清洗，影响了芯片的检测效率。我们检测了四种化学物质，如图所示：两种非刺激性化学物质，异丙醇（液体）和甘油（粘性）以及两种刺激性化学物质，1-溴己烷（液体）和仙客来醛（粘性）。甘油和仙客来醛是糊状的，通过本文中的 EoC，我们可以打开芯片加样，同时在蠕动泵的帮助下将它们冲走。结果显示，检测测试准确地预测了样品的刺激性和非刺激性。6、化妆品的美白效果功效由于美容和健康问题，美白化妆品对公众的吸引力越来越大。作者在芯片中构建了含黑色素细胞的黑素皮肤模型。用中国某化妆品公司的化妆品处理后，实验组的表观色度降低。L*值和黑色素含量与Control组间存在显著差异，且样品的标准偏差小于3%，重复性较好。而基于图像分析统计的黑色素颗粒分布与Control组间并无显著差异。这些结果表明，被测化妆品具有美白效果。但是机制还尚不明确，化妆品可能抑制了黑色素的转运，但并没有阻断黑色素的产生。总而言之，作者设计了一种简单、实用且可重复的 EoC。结果表明，该芯片制备的皮肤模型具有良好的屏障功能，适用于刺激性评价和初步渗透检测。尤其是可拆卸的盖子便于装载固体或半固体样品。EoC 也可被视为评估化妆品在腐蚀性、光毒性和美白等方面有效性的合理选择。同时，EoC可以很容易地扩展到多单元芯片，是实现高通量测试的一种潜在策略。这对于有效测量皮肤刺激性、渗透性或其他皮肤评价指标是迫切需要的，可以有效地促进制药和化妆品行业的发展。文献索引：https://doi.org/10.1177/20417314231168529

拒绝千篇一律，让核酸和蛋白定量检测更准确有效！核酸及蛋白的定量是遗传学和分子生物学中许多复杂实验上游的基本检测方法，如DNA测序、PCR/qPCR、克隆/转染等。如何能够准确和灵敏对核酸及蛋白质进行定量检测是许多实验成败与否的重要环节。各种方法被开发出来用于定量这些生物学成分，然而最常见的检测手段仍然是紫外分光光度法。即DNA、RNA在微孔板读板机测定其溶液在260nm波长处的光吸收值。原理是核酸的嘌呤、嘧啶碱基具有共轭双健在260nm强烈光吸收值特点；而蛋白质溶液则是在280nm波长处的光吸收值，原理是利用色氨酸的芳香性质在280nm 处强烈光吸收值。与核酸定量检测不同的是计算蛋白浓度会受到多种多样的的氨基酸序列中的色氨酸残基的影响。当然通常情况下也会在其他波长处进行辅助测量，以提供样品纯度的信息和检测其他污染物。如进行核酸检测时其260nm/280nm光吸收值作为样品纯度重要考虑因素，比值在1.8-2.0之间说明杂蛋白等物质含量较低。（了解更多请咨询美谷分子仪器）但传统光吸收检测法，不足之处其最低检测线最低仅250 ng/mL，低于这个浓度的DNA溶液使用微孔板读板机的荧光法可进行更准确定量检测，如荧光法对dsDNA检测下限可达到0.5pg/ul，而蛋白检测下限可达10ng/ml，这里介绍Molecular Device公司各种微孔板读板机可为核酸及蛋白质检测提供了多种可靠方案。结合SoftMax Pro 软件强大的数据处理分析功能，可一键生成定量结果，并可根据用户需求定制格式并导出数据。