發布日期：2022-10-09 點擊率：108
發表在《Nature Communications》上的一項研究中，美國和瑞典的研究人員基于手機相機建造了一個顯微鏡，來檢測細胞和組織中DNA測序反應的熒光產物。該移動顯微鏡可以檢測超過30%的結腸癌中KRAS基因的點突變。
瑞典斯德哥爾摩大學的合作者Mats Nilsson表示，這項研究表明人們可以使用像手機一樣簡單的成像設備記錄DNA測序反應。
該顯微鏡包含兩個用于檢測不同熒光團的激光器（以電池供電），和一個用于明場成像的白光LED。手機的相機鏡頭和外部鏡頭提供約2.6倍的放大倍率。3D打印的顯微鏡平臺可以在所有三個方向操縱樣品載玻片。
研究人員使用測序技術，擴增并熒光標記靶DNA序列或轉錄本的拷貝。然后他們使用基于手機的顯微鏡對所得測序產物進行成像。
研究意義
加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）的合作者Aydogan Ozcan表示：“突變分析和DNA測序給臨床科學帶來了夢幻般的進步。但是它們被局限于實驗室內，不能延伸到資源相對匱乏的其他環境中。”
Ozcan表示，使用移動顯微鏡來分析特定靶序列，可以為除大型醫院或實驗室外的更多地方提供使用高級診斷工具的機會。雖然芝加哥大學的Savas Tay沒有參與這項研究，但他表示，“這項技術的發展是對這些高端分子病理學檢測方法的民主化嘗試。”
Tay補充說，測序診斷是如今檢測癌癥類型的黃金標準，但由于資源和成本的問題，它們很難在日常生活中進行，而這個移動顯微鏡可以通過降低成本來改變這一狀況。作者們創建的這一技術平臺，可以在即時檢測（point of care）站點進行腫瘤樣品的靶向測序。
芬蘭分子醫學研究所的Johan Lundin表示，這種顯微鏡和測序策略的組合，相對于其他突變分析技術的另一個優點是，細胞和組織是完整的。你可以創建一張地圖，顯示突變發生在哪個特定的細胞中。
需要改進的地方
該平臺同樣具有一些限制。Lundin表示，一個開放性的問題是，這些特定技術的可行性到底如何尚不清楚，尤其是在資源匱乏的環境中。雖然醫療提供者可能在許多不同的環境中使用移動顯微鏡，但其他實驗室設備的可用性可能限制了靶向突變分析技術的可行性。
Tay表示，顯然在樣品制備方面還有許多可改進之處，因為它仍然需要訓練有素的實驗室技術人員來準備所有的樣品。作者曾提出微流體可以簡化樣品制備。Nilsson表示該團隊已經在著手開發這樣的解決方案。
未來發展
Ozcan說，該團隊當前工作目標是使這項技術更具成本效益，更容易使用且不需太多的培訓。
該技術的一種可能擴展方向是開發除KRAS突變之外的序列分析。Ozcan說，這是一個可以擴展到各種不同癌癥并進行不同類型突變分析的平臺。
Nilsson說，雖然癌癥診斷很有意義，但是這樣一個非常簡單的設備非常適合用于資源匱乏環境中感染性疾病的診斷，例如結核病菌。我們可以檢測抗生素抗性基因的突變，然后進行簡單的測試，以預測哪種抗生素治療在結核病患者中是有效的。
他補充說，該平臺還可用于在病毒爆發期間的快速診斷。不管即時診斷的站點在哪里，你都可以向專家遠程呈現所分析的數據，然后立即反饋給用戶。
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