IBM进军液体活检界

检验之星

导读
互联网巨头IBM近期开始进军液体活检，通过一种基于芯片的技术在纳米尺度上分离并检测颗粒(DNA、RNA、外泌体或者是病毒)，让临床医生更早检测到肿瘤。

如果说肿瘤免疫学给肿瘤治疗带来变革的话，那么液体活检则堪称诊断界的突破。最近，IBM开始进军液体活检，这个互联网巨头打算建立一个基于芯片的技术，能够在纳米尺度上分离并检测颗粒，期待让临床医生更早检测到肿瘤。其研究结果发表在8月1号的《自然·纳米科技》（Nature Nanotechnology）杂志上。

来自Big Blue的科学家改进了一项名为纳米尺度侧向移位的技术（nanoscaledeterministic lateral displacement），开发出了一种能够把直径在20纳米以下的DNA、RNA、外泌体或者是病毒分离出来的芯片。

IBM转化系统生物和纳米生物科技部门的主任Gustavo Stolovitzky是这项研究的负责人。他的团队在芯片上安置了直径100到200纳米的柱子，当待检测生物样品通过芯片时，小颗粒可直接通过，而大颗粒则在被拦截后流向其他地方。


该芯片是IBM进军液体活检的第一步，其中外泌体可能是最值得关注的部分。外泌体是一种直径在30-300nm的盘状囊泡，和细胞信号传导、废物处理和其他功能有密切联系。其内包裹着DNA、RNA、细胞表面蛋白等分子，可以反应出细胞的健康状态。

过去，大多数人认为外泌体只是细胞分泌的废物。而近期却发现外泌体在细胞之间的信息交流中起着重要作用。特别是外泌体携带一些可以反应肿瘤突变位点的分子。纳米尺度侧向移位技术10几年前就已经有了，但这还是第一次把此技术应用在芯片这么小的物体上。

这项技术可以早期检测肿瘤，也能实时检测药物治疗效果加速新药研发，是IBM进入快速发展的液体活检市场的杀手锏。液体活检可谓是一个万亿美元级别的市场，近年来大量公司都开始涉足这个领域，包括测序公司巨头Illumina。

目前该芯片的第一个检测项目是前列腺癌，外泌体会携带一些前列腺癌细胞表面的特异性抗原，从而有望实现前列腺癌的早期诊断。

IBM下一步的计划就是提高芯片的效率，让其能够收集足够的外泌体来确定是否有肿瘤发生。最终，这项检测技术的应用不会仅仅局限于肿瘤这一种疾病，还会拓展到神经退行性疾病和代谢性疾病等其他疾病的诊断上。理论上，这个芯片也能用于分离病毒，但目前还未尝试。

虽然IBM加入液体活检市场的举动有点出人意料，但Stolovitzky表示，其实IBM是一个研究液体活检的绝佳场所，因为其在微电子和纳米技术领域有着深厚的经验。

IBM对液体活检技术的探索还没有结束，他们又计划建立一个模块化的检测平台，以同时执行多种任务。就好像拼乐高一样，他们计划把不同功能的芯片拼接在同一个平台上，最终通过一台仪器完成所有的检测项目。这一目标的实现将会是诊断界巨大的突破。


原文链接

http://www.nature.com/nnano/jour ... nnano.2016.134.html