IBM的芯片实验室有望实现微型化医疗诊断

该芯片能够将生物颗粒分离到直径为20纳米(nm)的级别，从而获得重要的粒子，如DNA、病毒和外泌体(含有细胞物质的小液体囊)。

一旦分离出来，医生就可以对这些颗粒进行分析，甚至在患者出现任何身体症状之前就揭示疾病的迹象，以便提供尽可能好的结果。

到目前为止，通过芯片技术可以按尺寸分离的最小生物制品大约是其50倍，例如，从其他生物成分中分离循环肿瘤细胞。

IBM与纽约西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine)的一个团队合作开发了这种芯片，并计划对前列腺癌进行测试。前列腺癌是美国男性最常见的癌症。

在精准医疗时代，外泌体越来越被视为恶性肿瘤诊断和预后的有用生物标志物。

外泌体通过血液、唾液或尿液等容易接触的体液释放。它们是一种非常有用的生物医学工具，因为它们可以用于侵入性较低的液体活检，以揭示癌症的起源和性质。

IBM团队用他们的设备瞄准了外泌体，因为现有技术面临着在液体活检中分离和纯化外泌体的挑战。

它们的大小从20-140nm不等，包含有关它们脱落的原始细胞的健康状况的信息。确定外泌体携带的大小、表面蛋白质和核酸货物可以提供关于癌症和其他疾病的存在和状态的基本信息。

该团队现在正计划确认他们的设备能够从患者的液体活检中提取具有癌症特异性生物标志物的外泌体。

IBM研究院负责该项目的Gustavo Stolovitzky说:“在基于芯片的技术中，在纳米尺度上对生物标志物进行分类和富集的能力，为了解癌症等疾病以及流感或寨卡病毒等病毒打开了大门。”

“我们的芯片实验室设备可以提供一种简单、非侵入性和负担得起的选择，即使是在身体症状出现之前的早期阶段，也可以检测和监测疾病。这额外的时间可以让医生做出更明智的决定，以及何时治疗方案的预后是最积极的。”

芯片实验室技术已经成为医生非常有用的诊断工具，因为它们可以更快、便携、易于使用，并且需要更少的样本量来帮助检测疾病。

IBM希望最终能将这种设备缩小到一个硅芯片上，从而实现分析疾病所需的所有过程，而这些过程通常需要在一个完整的生物化学实验室中进行。

它目前的设备大约是2厘米乘2厘米，它正在继续开发增加设备密度，以改善其功能。

2014年，德国工程师推出了无线芯片实验室旨在监测老年人健康状况的系统。