美開發研究活細胞生物晶片

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美開發研究活細胞生物晶片 數據讀取量增加60倍   2006年10月24日 07:20  
/ O- d, v* T/ p" O9 K; f: c http://big5.ce.cn/gate/big5/sci. ... 61024_9098371.shtml
9 c$ k1 B! B9 x7 q 來源：中國經濟網綜合

   美國普渡大學研究人員已經開發出一種新的生物晶片，這種晶片可以測量細胞的帶電活性情況，它在一次讀取過程中採集的數據比使用現有技術獲得的數據要多60倍。短期內，生物晶片可能加快科學研究的進程，從而加速肌肉和神經紊亂(例如癲癇症)類藥物的研發，它還將有助於開發出更多高產的農作物品種。
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    生物晶片開發小組的領導人、農業與生物工程教授馬歇爾?波特爾菲德稱，“現在，我們通常是一天只能做1次試驗，由於這項技術能夠自動採集數據，在它幫助下，我們每天將可以做數百次試驗。”
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    該設備可以在帶電離子出入細胞時測量出它們的密集程度。生物晶片能夠記錄下封閉在液體毛孔內的16個活細胞的帶電離子密度。利用為每個細胞配備4個電極，生物晶片可以同時、持續地為64個數據源提供數據傳送。

' l. z% J  v  @1 n" w    波特爾菲德教授表示，與現有的技術相比，這些“額外”的數據可以加深研究人員對細胞活動的了解，現有的技術只能測量1個細胞外的1個數據點，而且不能同時進行記錄。他稱，生物晶片可以在不破壞細胞的條件下直接記錄離子密度，而現有技術不能直接測量特殊的離子，並且用於進行針對性研究的細胞還會在研究過程中受到破壞。他認為保持活細胞的完好有幾個好處，例如可以對它們進行額外的測試或監控其成長。
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( `8 G1 d2 r! q. v/ y' c    波特爾菲德稱：“使用現有技術在實驗室中進行科學研究是非常緩慢和困難的。”他認為新的晶片將有助於研發與離子通道不暢相關的人類生理紊亂類疾病的治療藥物，例如癲癇和慢性疼痛。他稱，目前研發的藥物中大約有15%會對離子通道的活動產生影響，而現有技術緩慢的研發進度限制了這些藥物的研發。生物晶片將使科研人員在較短的時間內獲得更多的數據，這樣一來，在對藥物以及藥物對離子通道產生的不同程度的影響進行評估時，所需的時間大大縮短了。
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    離子通道對肌肉和神經細胞有著特殊的重要性，這些通道是細胞間相互通信和傳送電信號的便利途徑。生物晶片的大小為10×10毫米，大約相當於一枚一角硬幣的大小。放在晶片內的細胞被封閉在16個錐形小孔內進行分析，分析完成後還能夠完好無損地移走。波特爾菲德稱，既然該技術不會殺死細胞，它就有可能被用於篩選和確認不同的農作物品種。“例如，假如你有興趣開發耐氮肥瘠薄的穀物品種，如果擁有與氮肥高效利用相關的基因文庫，就可以研製出少施肥的穀物。你可以用這些基因改變一組玉米細胞，然後使用生物晶片對每個細胞進行篩選並選出最有效的那個細胞。接著你就可以培育出少施肥的細胞。你就不會像現在這樣，把許多不同的基因接入數百株植物中，然後耐心地等著它們成長。”