新加坡研发新晶片适用于癌症滴血检测

新加坡研发新晶片较适用于癌症前期滴血检测

南洋理工大学研究人员发明新的生物晶片，只需要一滴血，就能进行血细胞计数、分离和逐个检测，从而发现癌症和其他疾病的信息。

南大电子与电气工程学院的刘爱群副教授透露，传统检测方法是用X光、B型超声和电脑体层摄影（CT）等技术来拍摄组织影像，还有直接做手术或做活组织抽样检查（biopsy），对人体有较大伤害，且很难对肿瘤做出早期诊断。

他说，在癌症肿瘤形成前，病人血液中已存在少量的异常细胞。对一些疾病如白血病（leukemia），血细胞的变化更是直接的指标。

他说：“我们的检测方法好处是病人不需开刀，只需采集少量血液样本就可以测出病人是否患有癌症。这么一来，病人就可以及早发现病情并接受治疗，痊愈的机会也就更大。”

刘副教授与南大生物科学学院的陀戈副教授合作，花了一年半时间研制这种晶片。新的生物晶片是在一个2厘米长、1厘米宽的透明片上，由一种高分子材料（polymer）构成。

研究人员以所开发的微流体技术，用电场产生电渗透力（electroosmotic force），将血液变成如头发丝大小的流体，推动血液中的红血球、白血球、血小板等不同的细胞逐个快速移动，然后再利用雷射逐一检测每个细胞，记录不同细胞的数量，最后通过电场切换液流的方向，把不同的细胞送到不同的收集槽（reservoir）。

检测时，只需滴入病人血样，晶片就可完成流体控制、计数、检测和分离等功能。研究人员可根据不同血细胞的比例，或者细胞的大小、形状、结构、光谱等方面的变化，测出病人是否患有癌症，或是患有哪一种癌症。例如，患有血癌（leukemia）的病人血液中的白血球比例会很高。

癌细胞体积一般比正常细胞大，相当容易辨认。更精细的细胞检测和分离，可用多级的（cascaded）晶片来实现。例如在分离出白血球后，可把不同种类的白血球再分离开。以同样的原理，也可找出血样里面的微量异常细胞，甚至是单个细胞,成本仅1元

刘副教授指出，有了这个检测晶片，即使是一般的家庭医生也可以为病人作癌症检测，降低病人接受检查的门诊费。目前，在医院进行血液检测，过程需要3至5天，器材耗资数十万元。新的生物晶片可将检测过程缩短到1至2小时，而每片晶片成本也只需约1元。

刘副教授说：“这种检测晶片有很高的灵敏度。不过，由于血液和细胞是很复杂的系统，因此，生物晶片较适用于前期检测。如果检测出癌症或其他的疾病，需要结合传统检测方法，相互对照，才可以确诊。”

研究小组正在积极地和商家洽谈，将这个生物晶片尽快商业化，以造福社会。接下来，研究小组的主要研究方向是利用纳米光学（nano-optics）技术，探测病人癌细胞内的蛋白质变化，以便使人类真正能够了解癌症的演变和人体内各细胞之间的关系。