핸드폰의 원리로 질병 세포 추적 가능

전화 통화 및 문자 메시지는 네트워크상의 다른 모든 사람들과 차별화되는 고유 한 식별 번호를 휴대 전화에 가지고 있기 때문에 어디에서나 도달 할 수 있습니다. 조지아 공대 (Georgia Institute of Technology)의 연구원은 마이크로 유체 칩에서 세포를 분류하는 것과 비슷한 원리를 사용하고있습니다. 이 기술은 마이크로 플루이드 칩의 채널을 통과하는 각 셀에 고유 한 7 비트 디지털 식별 번호를 할당하기 위해 단지 세 개의 전극이있는 간단한 회로 패턴을 사용합니다. 셀 식별을위한 기본 원리는 CDMA (Code Division Multiple Access)라고하며, 셀룰러 네트워크가 각 사용자의 신호를 분리하는 데 필수적입니다. 새로운 기술은 또한 세포의 크기와 이동 속도에 대한 정보를 캡처합니다.

이 연구는 언젠가 저가의 랩 - 온 - 칩 (lab-on-a-chip)으로 병원 및 진료소의 경계 밖에서 정교한 의료 테스트를 수행 할 수있는 전자 지능을 제공 할 수 있습니다. 이 기술은 4 채널 칩에서 90 % 이상의 정확도로 셀을 추적 할 수 있습니다. 이 마이크로 유체 칩은 세포와 바이러스의 독특한 생물 물리학 적 특성 또는 생화학 적 특성을 사용하여 이들을 분리합니다. 예를 들어 항원은 박테리아 나 암세포를 선택하고이를 분리 된 경로로 전달하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 정렬 결과에 대한 정보를 얻으려면 광학 방법을 사용하여 셀을 계산해야합니다.

microfluidic CODES라고 불리는이 새로운 기술은 마이크로 유체 칩 밑에 미크론 규모의 전기 회로 그리드를 추가합니다. 회로를 통해 흐르는 전류는 그리드 위의 마이크로 유체 채널에 전기장을 생성합니다. 세포가 미세 유체 채널 중 하나를 통과하면 세포 통로를 신호하고 세포의 위치, 크기 및 채널을 통해 이동하는 속도에 대한 정보를 제공하는 회로에 임피던스 변화를 생성합니다. 이 임피던스 변화는 유체에서 세포의 존재를 탐지하기 위해 오랜 세월 동안 사용되어 왔으며 혈구 수를 빠르고 안정적으로 수행 할 수 있습니다. 여러 세포의 고유 식별 신호는 컴퓨터로 분리하여 읽을 수 있으므로 과학자는 세포의 특성뿐만 아니라, 각 채널을 통과 한 셀의 수는 얼마입니까? microfluidic 칩의 각 채널로 정렬 된 세포는 공통적으로 특정 특징을 가지고 있기 때문에이 기술은 유체 샘플에서 암 세포, 박테리아 또는 심지어 바이러스의 자동 탐지를 허용합니다. 연구자들은 90 % 이상의 정확도로 1,000 개 이상의 난소 암 세포를 추적 할 수 있음을 입증했습니다. 연구의 다음 단계는 전자 센서를 능동적으로 세포를 정렬 할 수있는 마이크로 유체 칩과 결합하는 것이다. 암세포, 박테리아 및 바이러스 이외에도 이러한 시스템은 무기 입자를 분류하고 분석 할 수 있습니다. 심지어 유체 샘플에 바이러스가있을 수도 있습니다. 연구자들은 90 % 이상의 정확도로 1,000 개 이상의 난소 암 세포를 추적 할 수 있음을 입증했습니다. 연구의 다음 단계는 전자 센서를 능동적으로 세포를 정렬 할 수있는 마이크로 유체 칩과 결합하는 것이다. 암세포, 박테리아 및 바이러스 이외에도 이러한 시스템은 무기 입자를 분류하고 분석 할 수 있습니다. 심지어 유체 샘플에 바이러스가있을 수도 있습니다. 연구자들은 90 % 이상의 정확도로 1,000 개 이상의 난소 암 세포를 추적 할 수 있음을 입증했습니다. 연구의 다음 단계는 전자 센서를 능동적으로 세포를 정렬 할 수있는 마이크로 유체 칩과 결합하는 것이다. 암세포, 박테리아 및 바이러스 이외에도 이러한 시스템은 무기 입자를 분류하고 분석 할 수 있습니다.

시스템의 컴퓨팅 요구 사항은 최소 일 뿐이므로 이미 CDMA 신호의 디코딩을 처리하는 스마트 폰의 프로세서 성능을 필요로하지 않습니다. 원리 증명 장치는 단지 4 개의 채널을 포함하지만 더 많은 것을 포함하도록 확장 될 수 있습니다. 궁극적으로 연구자들은 의사 사무실이나 원격 위치에서 정교한 진단 테스트에 사용할 수있는 값싼 칩을 만들려고합니다. 테스트 프로세스를 자동화하는 카트리지에는 칩이 들어있을 수 있습니다. 이 기술은 언젠가 병원이나 대형 의료 시설을 넘어 여러 종류의 진단 테스트가 가능하게 할 것입니다.