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肝片檢測可實時研究藥物作用

在將于2019年9月/ 12月出版的《技術》雜志上發表的一篇論文中,芝加哥伊利諾伊理工學院生物醫學工程系的一組研究人員開發了一種新型微流控裝置,可實時測量肝臟分泌的膽固醇含有人類肝細胞的組織芯片。

他們的創新不僅在于開發第一個用于膽固醇檢測的實時芯片檢測方法,還在于使常規基于孔板的膽固醇酶促測定法中常見的測定化學適應微流體形式并將其定位在微觀珠。這項創新技術可以幫助研究人員采用微流體培養技術實時研究他汀類藥物等藥物對降低膽固醇的作用。

組織芯片是開發治療不同健康狀況以及了解不同組織潛在機制的藥物的重要工具。然而,將組織芯片用于廣泛的應用中存在普遍的挑戰,因為由于樣品量小,細胞功能的芯片上評估通常非常有限。這項研究的主要研究者,芝加哥伊利諾伊理工學院(IIT)的助理教授Abhinav Bhushan博士對這項工作進行了評論:

“基于灌注的微流細胞培養物產生的樣品量很少,無法使用常規生化分析進行分析。我們基于珠子的酶促膽固醇測定方法是首次報道的測定方法,可在芯片上實時定量人類肝細胞分泌的膽固醇這種方法是新穎的,因為這是首次報道將基于珠的酶固定化系統與視覺檢測相結合來實時定量膽固醇的方法,并且我們認為我們的測定法可以為使用微流體灌注技術進行研究鋪平道路,樣品量低。”

基于珠的酶促膽固醇檢測系統使用辣根過氧化物酶,該酶固定在聚苯乙烯珠上;膽固醇的整個氧化反應發生在珠子上。該氧化反應通過形成試鹵靈而產生熒光信號,從而使珠子看起來發熒光。每個珠子可以成像為一系列圖像,其中熒光強度與樣品中膽固醇的含量成正比。此測定法中使用的簡單化學方法和檢測方法使該測定法更適合實驗室環境。

“雖然過去已經進行了使用光電倍增管的生物分子檢測系統(例如電泳,質譜,電噴霧電離和熒光檢測)的應用,但這是非蛋白質分子首次被真正定量化,使用固定化酶微珠可以在時間和芯片上進行檢測。化驗化學的簡單性和適應性的潛力使我們的微流化驗技術獨樹一幟,” Sonali Karnik博士說。誰是本文的主要作者。

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