發布日期：2016-08-16

如果說腫瘤免疫學給腫瘤治療帶來變革的話，那么液體活檢則堪稱診斷界的突破。最近，IBM開始進軍液體活檢，這個互聯網巨頭打算建立一個基于芯片的技術，能夠在納米尺度上分離并檢測顆粒，期待讓臨床醫生更早檢測到腫瘤。其研究結果發表在8月1號的《自然·納米科技》（Nature Nanotechnology）雜志上。

來自Big Blue的科學家改進了一項名為納米尺度側向移位的技術（nanoscaledeterministic lateral displacement），開發出了一種能夠把直徑在20納米以下的DNA、RNA、外泌體或者是病毒分離出來的芯片。

IBM轉化系統生物和納米生物科技部門的主任Gustavo Stolovitzky是這項研究的負責人。他的團隊在芯片上安置了直徑100到200納米的柱子，當待檢測生物樣品通過芯片時，小顆粒可直接通過，而大顆粒則在被攔截后流向其他地方。

該芯片是IBM進軍液體活檢的第一步，其中外泌體可能是最值得關注的部分。外泌體是一種直徑在30-300nm的盤狀囊泡，和細胞信號傳導、廢物處理和其他功能有密切聯系。其內包裹著DNA、RNA、細胞表面蛋白等分子，可以反應出細胞的健康狀態。

過去，大多數人認為外泌體只是細胞分泌的廢物。而近期卻發現外泌體在細胞之間的信息交流中起著重要作用。特別是外泌體攜帶一些可以反應腫瘤突變位點的分子。納米尺度側向移位技術10幾年前就已經有了，但這還是第一次把此技術應用在芯片這么小的物體上。

這項技術可以早期檢測腫瘤，也能實時檢測藥物治療效果加速新藥研發，是IBM進入快速發展的液體活檢市場的殺手锏。液體活檢可謂是一個萬億美元級別的市場，近年來大量公司都開始涉足這個領域，包括測序公司巨頭Illumina。

目前該芯片的第一個檢測項目是前列腺癌，外泌體會攜帶一些前列腺癌細胞表面的特異性抗原，從而有望實現前列腺癌的早期診斷。

IBM下一步的計劃就是提高芯片的效率，讓其能夠收集足夠的外泌體來確定是否有腫瘤發生。最終，這項檢測技術的應用不會僅僅局限于腫瘤這一種疾病，還會拓展到神經退行性疾病和代謝性疾病等其他疾病的診斷上。理論上，這個芯片也能用于分離病毒，但目前還未嘗試。

雖然IBM加入液體活檢市場的舉動有點出人意料，但Stolovitzky表示，其實IBM是一個研究液體活檢的絕佳場所，因為其在微電子和納米技術領域有著深厚的經驗。

IBM對液體活檢技術的探索還沒有結束，他們又計劃建立一個模塊化的檢測平臺，以同時執行多種任務。就好像拼樂高一樣，他們計劃把不同功能的芯片拼接在同一個平臺上，最終通過一臺儀器完成所有的檢測項目。這一目標的實現將會是診斷界巨大的突破。

來源：賽福基因