芯片药物筛选:加快不止10倍


  新加坡微电子研究所(Institute of Microelectronics ,IME)的研究人员们研发了一种侧面硅药物筛选工具,它能够同时捕获12个不同细胞,达到传统膜片钳(patch clamp)技术的12倍产量。并且,该设备能够同时允许1536个细胞记录,是现有平面膜片钳(planar patch clamp)方式的16倍。

  膜片钳技术是一种记录细胞膜离子通道电流的技术,能够反映出离子通道的分子活性。细胞上的离子通道在控制人体各种生理活动方面有着关键作用,因此在药物研发中,衡量细胞上离子通道的电生理活性对于药物筛选具有决定性意义。膜片钳技术是离子通道分析的标准技术,属于劳动密集型及技术密集型工作,因此膜通道电流的衡量能力从一定程度上制约了药物研发。全世界的离子通道药物市场大约价值120亿美元。

  这款芯片由具有1536个入口的硅衬底做成,衬底能够保持细胞在应有的位置上,在抽吸力的推动下通过侧槽,形成密闭形式,便于电测量。当研究人员用这款筛选工具测试两种不同的糖尿病药时,该设备能够确定出一致的电生理学读数,这意味着它具有筛选多种药物的潜力。由于它的自动筛选能力,该设备能够快速筛选药物离子通道,缩短药物研发流程。

  领导这项研究的是微电子研究所的图沙·拜索(Tushar Bansal)博士,他介绍说:“我们的仪器实现了用硅作为主要材料,考虑到大规模生产中硅的适用性,这比起现有的玻璃平面芯片设计具有价格优势。我们正在与工业伙伴合作,将其推进到下一阶段。研究学者们希望,这项多通道膜片钳技术最终能够成为具备商业潜力的技术平台,用于药物筛选。