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可检测癌细胞的“多度仪”即将面世_亚博

作者:亚博 时间:2019-05-15    
可检测癌细胞的“多度仪”即将面世_亚博

格拉斯哥年夜学(University of Glasgow)的研究人员开辟出一种能配敌手持式CMOS感测器和Android聪明型手机或平板电脑利用程式(App)的装配,据称可快速正确地诊断癌症或心脏病。

一款遭到《星舰迷航记》(Star Trek)三度仪(tricorder)开导并且能针对癌症或心脏病进行快速正确诊断的可携式装配行将实现。苏格兰科学家暗示,他们开辟的装配可望造福世界各地的人们,更快地取得敏捷正确的医疗诊断。

英国苏格兰格拉斯哥年夜学(University of Glasgow)的研究人员开辟出一种新的“多度仪”(multicorder),可配敌手持式CMOS感测器和基在Android的聪明型手机或平板电脑利用程式(App),用在丈量患者体液样本中的各类代谢物浓度,从而有助在简化慢性心脏病和前列腺癌的检测。

该装配具有同步快速检测和量化多种代谢生物标识表记标帜的能力,使其特殊合用在心脏病爆发、癌症和中风等环境,在这些病发时能快速诊断对有用医治极为关主要。

研究人员在其颁发在《生物感测器与生物电子》(Biosensors and Bioelectronics)期刊中的“单晶片同步丈量多种疾病相干代谢物的整合型可携式系统”(An integrated portable system for single chip simultaneous measurement of multiple disease associated metabolites.)一文中介绍,该CMOS晶片概况由一个被分为多个反映区的16 × 16画素阵列构成(实际上是4个自力的微孔,每一个微孔用在一种特定代谢物),以同时检测并量化来自血清或尿液等体液的4种代谢物。该装配能以任何Android平板电脑或聪明型手机进行操作,供给资料撷取、运算、可视化和电源等。

20180927_multcorder_NT01P2该装配能以任何Android手机或平板电脑进行操作(来历:University of Glasgow)

该论文的首要作者、格拉斯哥年夜学工程学院传授Samadhan Patil暗示,“我们已可以或许用这类装配同步检测和丈量与心肌梗塞、心脏病和前列腺癌有关的多种代谢物了。该装配具有在初期阶段追踪疾病进展的潜力,很是合适大夫对病情成长的预后。”

20180927_multcorder_NT01P3内建晶片比指尖更小,并分为多个反映区(来历:University of Glasgow)

该研究打算的首席研究员David Cumming弥补说:“可以或许切确丈量代谢物的低本钱手持式诊断装配,开启了普遍的医学利用范畴;跟着这一最新成长,让我们更进一步将如许的装配推向市场。这是一项使人兴奋的冲破,我们巴望继续成长迄今所开辟的手艺。”

研究人员暗示,这类手持式装配供给了代谢物组学(metabolomics)的平易近主化,使其得以从尝试室走出来,并为研究分歧疾病的复杂路子供给一种低本钱的替换方案。

晶片细节

研究人员在文中介绍该晶片感测器尺寸为3.4mm×3.6mm,采取艾迈斯半导体(ams) 350nm三阱(triple-well)制程。该晶片采取Cadence Virtuoso软体套件设计,搭载16×16感测器画素阵列,有用面积为1.6mm×1.6mm。

该CMOS晶片的有用面积(具有感测器画素阵列)概况由4个600 µm × 600 µm x 1500 µm (高)的聚二甲基矽氧烷(PDMS)微块加以庇护。这些PDMS微块具有两种感化:作为牺牲材料,帮忙塑造黑色环氧树脂的微铸件以制造微孔;其次,庇护CMOS晶片的自动画素阵列区域免受环氧树脂的破坏或经过刮痕酿成的物理破坏。这些PDMS微块利用覆晶接合器(Semiconductor Equipment Corporation, Model 850)的辅助平移台,谨慎地放置在自动画素阵列的顶部。

20180927_multcorder_NT01P4(a) 搭载16 x 16感测器画素阵列的CMOS感测器晶片(b) 显示单一感测器画素的晶片放年夜图

将环氧树脂夹杂物谨慎地倾析在PDMS微块四周的CMOS晶片概况和接触垫上。在最高温度60°C留宿固化会致使环氧树脂硬化。将约8mm高的透明塑料环放置在陶瓷晶片载体上的CMOS晶片四周以构成反映细胞。利用黑色环氧树脂的选择性微腔锻造制造出4个象限隔离壁。这些微孔具有移液管通道,这意味着它不需要微管或泵来处置液体,从而避免了复杂的液体处置法式。该方式还答应试剂与微孔瞬时夹杂,避免微管可能引入的流体行进延迟,以缩短测按时间。

20180927_multcorder_NT01P5单一感测器像素的光学轮廓丈量显微照片显示光电二极体

编译:Susan Hong

(参考原文:CMOS Sensor Detects Chronic Conditions via Android App,by Nitin Dahad)

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