全球首例!台大团队发现「指尖陀螺」可分离血清 助疾病诊断
▲台湾大学应用力学所副教授陈建甫(中)研究团队使用指尖陀螺成功分离血浆。(图/记者洪巧蓝摄)
日常生活随手可得的玩具「指尖陀螺」竟然也可以变成分离血浆的工具!台湾大学研究团队发现,指尖陀螺每分钟1200转的转速所产生的离心力足以把全血分离成血浆,做为后续疾病诊断。相较于现行离心仪器价格昂贵且需要仰赖电力,指尖陀螺做为不需电力且有稳定平面可分离血浆的平台,可望帮助偏远地区、开发中国家等医疗资源受限区。
台湾大学应用力学所副教授陈建甫受访表示,血浆带有中蛋白质、细菌、病毒、代谢物与其他物质等分子,其生物讯号可获得疾病相关诊断讯息。然而在血液检测时,为了避免血球细胞会释放物质、干扰血浆成分,造成检测结果不精确,降低灵敏度,进而产生伪阴性及伪阳性的问题,仍须把血浆自血液中分离出来。
▲把采血样本放置于指尖陀螺,旋转后可得分离血浆。(图/记者洪巧蓝摄)
目前最常使用的血球血浆分离方式为离心法,即利用高速旋转以沉降血球、而得以取出血浆。然而,离心机价格昂贵、且需电力才能运作,因此在于资源有限地区不易广泛采用,研究团队转而思考是否有其他更简易的方式可以分离血浆。
陈建甫说,他们找了许多能旋转的东西,最开始甚至拿了外甥在玩、也曾经在小朋友间红极一时的「战斗陀螺」,但是发现转速不足,无法达到要求,后来还陆续试过陀螺、电风扇等,都不理想,一直到尝试使用指尖陀螺,发现仅以一根手指的拨动就足以分离血浆之力。
陈建甫说,一般血液检验需要抽血,指尖陀螺分离血浆的方式只需用采血针取得约0.01c.c.血液,放入微小塑胶管并封口后,再以胶带固定于指尖陀螺的各瓣上,转动3~5次,耗时约4~7分钟,在不需要任何电力情况下,即可成功分离出血浆,结果可直接由肉眼清楚辨识,且经由分析获得其纯度达99%。
▲指尖陀螺旋转后,血液样本前端明显转为透明澄澈(图下左),与未离心样本(图下右)有明显差异。(图/记者洪巧蓝摄)
陈建甫指出,包含疟疾、登革热、爱滋等疾病都需透过血液进行检测,而指尖陀螺这样的系统不但便宜、简单、不需电力驱动且仍能保有一定检测效果。目前已经申请美国、台湾专利,期盼后续发展能有助世界上缺乏电力与资源受限地区对于医疗诊断。
而这项研究也受到国际重视,发表于美国化学学会”Analytical Chemistry”期刊,并获选由美国化学学会制作影片发布于Headline Science科学频道。