临床检测仪器新面孔

北京市医疗器械检验所 康 娟 刘 毅 
 
　　纳米生物技术

　　可用于探测单个细胞  

　　在1～100nm的尺度上，常态物质会表现出奇异的表面效应、体积效应、量子效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，其光学、热学、电学、磁学、力学乃至物理化学性质均可能发生十分显著的变化。由于纳米材料的奇异特点，纳米医疗器械的研究开发受到人们的高度关注。据美国《纳米生物技术新闻》周刊报道，迄今为止，全美至少有90种医疗器械、诊断试剂等新产品使用了纳米材料。

　　纳米材料可以作为元器件的重要组成部分，也可以直接作为探针。掌上疾病诊断仪所使用的硅芯片表面即铺了薄薄一层纳米材料制成的微孔膜，它能模拟人细胞的滤过系统。使用者只要挤一滴血于该芯片上，掌上疾病诊断仪很快就能判断出是否患有某些特定范围的疾病。纳米探针是一种探头尺寸仅为纳米数量级、可用于探测单个活细胞的传感器，它既可根据不同的诊断和监测目的定位于体内的不同部位，也可随血液在体内运行，随时将体内的各种生物信息反馈于体外记录装置上。另外，目前科学家正在致力于使用发光纳米颗粒标记生物识别分子的研究。该标记物与传统的荧光染料等相比，产生的信号更灵敏稳定。

　　MEMS生物传感器

　　检测仪器小型化的有力支撑  

　　微电子机械系统（MEMS）是指可利用兼容集成电路加工技术批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型驱动器以及信号处理和控制电路等于一体的微型器件或系统，其特征尺寸为微米或纳米量级。它为生物微传感器实现小型化、便携式、低成本、高灵敏度提供了有力的技术支持。

　　MEMS生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成。分子识别元件即感受器，由生物活性物质(如酶、抗体、核酸、细胞等)构成，直接接触待检测物质，具有分子识别能力，有的还能放大反应信号。信号转换器就是换能器，可将生物识别事件转换为可检测的信号，从而得出待检测物质的信息。目前应用最广泛的就是手持式血糖测试仪，它利用葡萄糖氧化酶对血液葡萄糖的作用过程中氧的消耗或过氧化氢的产生来检测血糖。

　　基因工程

　　协助诊治病毒性疾病  

　　基因工程（主要是基因重组技术，又称DNA重组技术）是指在体外将不同生物的遗传物质进行人工剪切、组合和拼接，使遗传物质得以重新组合，然后通过载体（微生物质粒、噬菌体、病毒等）转入受体（微生物或动植物）细胞，进行无性繁殖（即克隆），并使新的基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的物质，或组建出新的生物类型。

　　以基因工程抗体（GEAb）为例，它在理论上不仅弥补了杂交瘤技术本质上的不足，而且极大地充实和发展了单克隆抗体的内涵，提高了临床检测能力。基因工程抗体是通过PCR技术获得抗体基因或抗体基因片段，与适当载体重组后引入不同表达系统所产生的抗体，被广泛用于疾病的临床诊断、预防和治疗及基础理论研究等领域。基因工程抗体中的单链抗体具有比完整抗体更大的优越性，其分子量小，实体组织穿透力比完整抗体强，但抗原结合活性相同；由于没有Fc片段，不能与非靶细胞的Fc受体结合，较容易穿过血管壁或组织屏障进入实体瘤的微循环，为医学上某些至今难以治疗的疾病，如病毒感染的诊断和治疗提供了新的、高效的免疫制剂。单链抗体可用于HIV1和HIV2病毒的诊断，并可中和HIV病毒，降低患者血清中病毒的效价。