松下與IMEC開(kāi)發(fā)出用于基因檢測芯片的微型泵和DNA過(guò)濾器

　　松下與比利時(shí)IMEC在“IEDM 2010”上公開(kāi)了兩公司正在共同開(kāi)發(fā)的SNP（single nucleotide polymorphism）檢測芯片開(kāi)發(fā)成果。SNP檢測芯片能夠以數μl（微升）的血液為檢測對象，對SNP等遺傳基因信息進(jìn)行全自動(dòng)檢測。

　　此次開(kāi)發(fā)出了“聚合物致動(dòng)器泵（Polymer Actuator Pump）”和“DNA過(guò)濾器”等關(guān)鍵器件。前者起到輸送微量血液和DNA溶液的作用。后者的作用則在于從含有被檢SNP的DNA溶液中高精度篩選出目標 SNP?！跋驅?shí)現硅基板上SNP檢測的全自動(dòng)化邁進(jìn)了一大步”。

有助于定制醫療服務(wù)的普及

　　據松下介紹，由于此前的全自動(dòng)SNP檢測裝置過(guò)于龐大且價(jià)格昂貴，因此只能應用在專(zhuān)門(mén)檢查機構等DNA解析用途，未能在臨床一線(xiàn)得到真正普及。檢測結果的信息反饋也較慢。臨床一線(xiàn)對于能夠使用簡(jiǎn)單裝置在短時(shí)間內進(jìn)行SNP檢測的需求非常大。

　　如果此次正在開(kāi)發(fā)的SNP檢測芯片能夠應用于醫療一線(xiàn)，將有助于推動(dòng)在普通醫院等的臨床一線(xiàn)普及根據每個(gè)人（患者）的體質(zhì)選擇藥品處方等治療方法的 “定制（Tailor-Made）醫療服務(wù)”。由于利用數微升血液即可在短時(shí)間內檢測出SNP，因此有望幫助臨床醫生在短時(shí)間內判斷出藥物對患者是否有效和疾病有多大的發(fā)病風(fēng)險。

1.5V電壓工作，可利用電池驅動(dòng)

　　實(shí)現此次的微型泵時(shí)，通過(guò)在硅基板上層積聚合物薄膜，開(kāi)發(fā)出可沿層積方向大幅伸縮的聚合物致動(dòng)器。由此又開(kāi)發(fā)出通過(guò)該致動(dòng)器移動(dòng)隔膜（Diaphragm）實(shí)現液體輸送的聚合物致動(dòng)器泵。這種微型泵可以產(chǎn)生超過(guò)30個(gè)大氣壓的壓力。

　　可以輕松實(shí)現包括需要高壓的DNA過(guò)濾器等的分子篩在內的微流路中的溶液移動(dòng)。同時(shí)由于是在1.5V的低電壓下工作，因此能夠利用電池驅動(dòng)。另外由于即使切斷驅動(dòng)電壓也可保持加壓狀態(tài)，因此能夠把耗電量控制在最小。

　　另一方面，在實(shí)現DNA過(guò)濾器時(shí)還有效利用了IMEC的最尖端硅微細加工技術(shù)。在直徑為1μm、高度超過(guò)20μm的高縱橫比硅圓柱體上實(shí)現了以1μm間距規律配置的篩孔結構。當溶液通過(guò)這些硅圓柱體群的篩孔時(shí)，能夠以50對堿基的高精度分離長(cháng)度不同的SNP檢體。