此次開發(fā)的是“馬達蛋白癌癥傳感器”。其主要特點是,利用了能把ATP(三磷酸腺苷)水解產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為動能的蛋白質(zhì)——馬達蛋白。利用馬達蛋白把癌癥特別生成的蛋白質(zhì)(腫瘤標(biāo)志物)按標(biāo)志物類別濃縮后,進行電子檢測。
具體做法是在半導(dǎo)體芯片上設(shè)置“CEA”、“SCC”及“CA19-9”等多達40種的腫瘤標(biāo)志物檢測區(qū)域。在各區(qū)域利用馬達蛋白相互捕捉其他種類腫瘤標(biāo)志物后進行濃縮。然后,以差動方式同時檢測基于各腫瘤標(biāo)志物量的阻抗變化。通過測量多種腫瘤標(biāo)志物的數(shù)值,可高精度判斷是否患有(初期)癌癥以及有無復(fù)發(fā)的可能性。
馬達蛋白有很多種類,此次利用了構(gòu)成肌纖維的肌動蛋白和肌球蛋白兩種蛋白質(zhì)。在肌纖維中,肌動蛋白固定,肌球蛋白在上面移動,而在此次的馬達蛋白中,肌球蛋白固定,肌動蛋白在上面移動。肌動蛋白根據(jù)抗原抗體反應(yīng)捕捉腫瘤標(biāo)志物,在檢測區(qū)域同時篩掉肌動蛋白和腫瘤標(biāo)志物。
包含外圍電路在內(nèi)力爭實現(xiàn)單芯片化
此次的方法與以往利用熒光標(biāo)記和大型光學(xué)裝置檢測腫瘤標(biāo)志物的方法ELISA(Enzyme-linked ImmunoSorbent Assay)法相比,可大幅削減裝置尺寸和成本。例如,利用ELISA法的裝置價格高達500萬~1000萬日元,而利用此次的方法“可將價格降到60萬日元以下”(太陽誘電)。目前,同時檢查兩種以上的腫瘤標(biāo)志物時不能使用保險,該公司認為,此次的產(chǎn)品還將成為解決這一課題的手段。
試制芯片是在半導(dǎo)體基板上形成檢測腫瘤標(biāo)志物的流動路徑(MEMS構(gòu)造)等。今后,計劃“包含A-D轉(zhuǎn)換電路、處理器和內(nèi)存等在內(nèi)實現(xiàn)單芯片化”(太陽誘電)?,F(xiàn)在正與群馬縣立癌癥中心等共同推進面向臨床應(yīng)用的技術(shù)驗證,有兩家醫(yī)療器械廠商加入了驗證。
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