美国丹佛Accelr8生物技术公司研制出了一种新的“芯片实验室”。这种设备能够鉴定出大多数药物抗性肺炎病例的单个细菌细胞,从而使病人等候鉴定结果的时间从数天缩短到了几个小时。研究人员表示,这项技术还有助于新药的研发。
“微流”芯片实验室,专门设计用于操作和分析细菌而无需首先进行培养。首先利用盐溶液从患者肺部洗出样品,即支气管肺泡灌洗步骤。然后,将微生物进行分离、并悬浮在一种特殊的液体中,然后抽入这种芯片中。芯片中,细菌流入不同的区间(目前版本的芯片有8个区间),并利用一种电流将其黏着在一种细菌友好表面,然后让抗生素流入。抗生素与特定的细菌株发生特异性结合,并将其标记上不同颜色的荧光染料。利用显微镜监控这种可以看到的细胞,这些细胞仍然继续增殖,而它们增殖的速度则帮助研究人员确定其种类。接下来,不同的抗生素进入小室内。如果一个小室中的细胞停止了增殖,则意味着该药物可能有效治疗这种感染。通过分析特定的荧光,能够确定出细菌的死亡率。一旦携带细菌的液流被注入芯片,整个过程就可以自动化完成,包括计算应该标记细胞数量。整个过程所用时间不超过8个小时。这种相当巧妙而小巧的芯片,让研究人员在更短的时间里分析获得不同抗生素杀死细菌的效果,从而为医生的及时治疗提供重要参考。
芯片实验室把化学或生物化学的实验过程微缩到一块几平方厘米的芯片上,是一个微而全的系统。它用量极微,速度极快,得到的信息量可以比常规实验室多几个数量级,它不仅用于分析,也可用于反应,甚至细胞培养,在临床诊断、药物筛选和生命科学的其他领域都有广泛应用。