意法半導體合作研發病毒分析儀 協助定點照護檢驗站提早發現伊波拉病毒

水杉而


發文數:2761

發表時間:2015-01-14 19:54:18 +0800

意法半導體(ST)、Clonit 及史巴蘭贊尼傳染病研究院
合作研發高精準度的病毒分析儀,協助定點照護檢驗站提早發現伊波拉病毒

科技企業與生物技術研究中心取得新的合作成果:
可在疾病初期階段發現伊波拉等病毒的快速檢測系統


為提早快速檢驗血液中的伊波拉病毒、最大幅度地降低病毒傳播的風險,意法半導體(STMicroelectronics,簡稱 ST;紐約證券交易所代碼:STM)、Clonit 及義大利史巴蘭贊尼傳染病研究院(National Institute for Infectious Diseases Lazzaro Spallanzani)在經過幾星期的合作後,研發出一款能夠在 75 分鐘內檢測出伊波拉病毒的可攜式分析器原型設計。

該可攜式分析器基於即時聚合酶鏈鎖反應(RT-PCR,Real-Time Polymerase Chain Reaction)的分子生物學技術。這項合作的下一步開發任務是將定點照護(point-of-care)的伊波拉檢測解決方案最佳化,包括最大幅度地降低在處理生物樣本的過程中可能受到感染的風險,同時降低成本,使其能夠廣泛且大規模的被應用,以加快實現快速診斷檢測伊波拉及其它傳播性較強的病毒的目標。

史巴蘭贊尼傳染病研究院是義大利衛生局指定的兩家伊波拉照護中心之一;該分析工具套件原型設計通過了該中心制定的國際標準測試,能夠精準地發現血液中的伊波拉病毒,而整個化驗過程中僅需幾毫升的人類血液樣本,並可用稀釋 100 萬倍的血液樣本驗證化驗結果的精確度。因為檢測靈敏度及準確度極高,該解決方案可用於病症初期的病毒檢測,有助於大幅度抑制致命性傳染病傳播與蔓延。

該工具套件有4個主要組件:
  • 抽取器(extractor):存放血液樣本,提取 RNA 病毒。
  • 微型矽晶片(silicon microchip):由意法半導體的 Agrate Brianza 和 Catania 實驗室研發、尺寸僅為郵票大小的微型矽晶片可充當微型反應器,重現提取遺傳物質的微米級放大篩選過程。被提取的 RNA 放入反應器內,可根據 RT-PCR 偵測方法逆轉成 DNA 並被放大。
  • 專門試劑(Specific reagents):Clonit 研發的反應試劑,預置於微型晶片上,按照國際品質控管法規訂定的標準與控管方法,執行量化即時 PCR(病毒裝載)過程。
  • 可攜式光學讀取器(portable optical reader):意法半導體開發的解決方案,檢測血液樣本是否存有病毒 DNA,並將數據發送到相連的電腦主機,由電腦主機軟體處理檢測數據,並以圖表顯示處理結果。
除了高精準度外,快速的檢測速度和小尺寸也使該分析套件非常適用於急救與醫院外的現場診斷。

史巴蘭贊尼國家傳染病研究院的科學研究總監 Giuseppe Ippolito 強調:「這項檢測方案對醫療保健、公眾衛生及大眾健康有非常重要的影響,事實上,如果感染伊波拉的患者能夠被快速確診,醫院就可以立即採取隔離措施,降低病毒在人群中傳播的風險,並能即時採取適合的救治措施。」

史巴蘭贊尼國家傳染病研究院特派專員 Valerio Fabio Alberti 進一步表示:「這項技術的成功開發意味著該研究院再次滿足了科學界和國家政府的要求,取得傳染疾病防治技術的重大突破。」

意法半導體負責先進專案的企業副總裁 Andrea Cuomo 表示:「能夠將我們的創新力和雄厚的技術資源投入服務人們的生活、為抵抗威脅全人類的重大傳染病貢獻力量,讓我們感到十分榮幸。意法半導體研究團隊再次證明了自己的價值與創造力,並為微電子領域創造出新的機會。」

Clonit 執行長 Carlo Roccio 表示:「我認為這項生物醫學成果是義大利國營和私人研究機構的成功合作範例。」

現在,透過與該領域的其它領先企業合作,合作方正在評估一個整合化、完全獨立的全自動疾病檢測系統,能夠對血液樣本同時進行多項分析。結合了可攜式、自動化、整合度以及時間最佳化(Time optimization)等特性可進一步降低成本,並實現更高效率,為日後低成本的伊波拉等病毒篩檢應用開啟無限可能。

史巴蘭贊尼國家傳染病研究院 Valerio Fabio Alberti 表示:「這一重大合作研發成果激勵我們的研究院更有動力地追求我們的使命,開發驗證新的技術,並將這些新技術導入國家衛生系統、協助其測試工作。」

技術說明

聚合酶連鎖反應(PCR,Polymerase Chain Reaction)可以放大微量血液所含的目標生物物質,以便檢測,例如伊波拉病毒。經過反覆加熱冷卻後,系統可根據微晶片上放置的生物標誌(biological markers)分析生物物質。精準的放大控制是 PCR 偵測方法的關鍵步驟。

晶片的低熱特性(low thermal)與受驗血液樣本的微容量可縮減反應時間;加快溫度變化周期,使複雜的生物物質能夠被快速放大,且不影響其精準度與可靠性。
水杉而 於 2015-01-14 19:54:18 +0800 修改文章內容
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