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对抗宫颈癌,大学生研发HPV检测一体机

时间:2020-06-24 10:06:29 来源:中青网 编辑:张钰君

  “几年前我去医院探望奶奶,奶奶对床住着一位宫颈癌患者,30多岁的样子,她儿子每天来给她送饭,特别乖,但我知道这个男孩可能不久就要失去妈妈了。”当时在北京理工大学读书的罗嘉玮心想:“为了天下的妈妈们,我也要把这个东西造出来。”

  罗嘉玮要“造”的东西是一种人乳头瘤病毒(HPV)检测一体机,这种病毒可能引发宫颈癌、喉癌等疾病。该项目组的另一位成员,北京大学前沿交叉学科研究院的博士生董一名介绍,据不完全统计,每年全球约有50万人因感染HPV病毒而患上宫颈癌,而宫颈癌的早期筛查对疾病的治疗效果至关重要。董一名说:“如果在早期介入治疗,5年存活率可以达到92%左右,四期治疗的5年存活率则低于15%。”

  但目前,由于观念和技术等原因,宫颈癌筛查的推广还面临着一些困难。董一名提到,传统的检测方法或是对检测设备要求很高,或是对检测操作人员要求很高,这使得宫颈癌筛查工作在欠发达的地区,尤其是农村难以开展。近年来,降低宫颈癌筛查门槛成为科技界关心的问题。因此,她和来自北京理工大学、清华大学的伙伴们决定研发一款操作简便、成本低廉的自动化设备,“希望它可以触及基层的社区医院,特别是农村”。

  董一名介绍,在HPV检测的过程中,纯化病毒核酸(核酸是病毒的遗传物质——记者注)是关键步骤之一,该团队成员创造性采用纳米磁珠的吸附方法,解决了这一问题。她说,纳米磁珠控制技术和磁珠转移技术是小组成员最引以为傲的创新点。

  董一名解释,他们可以精确控制芯片内部的磁场,使得磁珠和核酸分子能够在所需条件被抓取、释放、转移。如果你有透视眼的话,就能够看到一体机内部的液体分为油层和水层,在高精度永磁体的精确控制下,一个个纳米磁珠在水、油之间来回移动,在水里分散开,又在油中聚拢,来去之间,检测样本中的杂质被“洗掉”,核酸得以纯化。

  此外,在病毒检测的分析和读取环节,他们还设计了荧光检测模块,在量化荧光信号的基础上将其转化为电信号,这样操作者就能轻松地从一体机的屏幕上直接读取到是否感染病毒的结果,无需再人为分析数据。董一名说:“目前从取样到出结果的过程大概需要近一个小时。”

  董一名介绍,从初步形成想法到日趋完善,几所学校的同学在老师的指导下已经接力努力了近5年。期间他们获得过全国大学生基因应用创意大赛等一系列奖项和认可,给了他们继续前行的信心。

  《中国妇女发展纲要(2011-2020年)》制定的目标提出:“妇女常见病定期筛查率达到80%以上。提高宫颈癌和乳腺癌的早诊早治率,降低死亡率。”

  最近,董一名正在紧张地准备博士答辩。毕业之后,她准备和已经硕士毕业的罗嘉玮等人一起入驻某孵化器,推动这一研究成果的产品化和市场化。

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