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以色列理工學院(Technion)研發大幅提升質譜分析效能的方法

以色列理工學院(Technion)的團隊日前研發了一種新方式,可快速、成本低廉地分析血液樣本中的化學成分,可望加快疾病的早期診斷,該方式接下來要最先驗證在從血液中早期發現各類癌症的應用上。這項研究亦已發表於《自然通訊》期刊,此項創新技術由Technion教授Tomer Shlomi及其指導的博士生Shoval Lagziel和Boris Sarvin研發,是一個結合質譜儀(spectrometry)及特別研發之電腦計算模型的獨特方法。

 

質譜儀(spectrometer)是用來測定生物樣本中分子濃度的常用設備,但樣本進入質譜分析之前一般得先仰賴層析(chromatography)這個前導步驟,層析根據化學特性先將樣本的成分分離。這一步驟的優點是提高質譜儀分析的靈敏度,但缺點是耗時進而提高成本。單一樣本經過液相層析串聯質譜儀的分析不但費時又要數百美金的成本,讓其難以成為高通量樣本分析的工具。是否能找到一種方式讓質譜分析可在省略層析這一步驟的前提下仍能識別許多分子並對其濃度進行量化,繼而保持質譜分析之高靈敏度因此成為科學家研究的目標。

 

Shlomi教授的研究團隊提出了一個能跳過層析而直接進行質譜分析,但卻不會大幅影響分析結果的方式。整個過程在30秒內即能完成,將原過程縮短了將近98%,也因此減低相近比例的成本。根據Shlomi教授,這個方式的新穎之處則是採用團隊特別研發的一個計算模型;這個模型能界定出質譜儀的最佳篩選範圍,進而在這個範圍內對特定類型的生物樣本進行高靈敏的分析。除此之外,同一模型也可修正樣本中所測到的原始資訊,準確量化血液樣本中的數千分子以測定濃度。

 

Tomer Shlomi教授是Technion電腦科學暨生物學系的教授,也是跨學科生命科學暨工程Lokey中心(Lorry I. Lokey Interdisciplinary Center for Life Sciences & Engineering)的成員,本文的研究由歐盟研發委員會(ERC)及以色列科學基金會(Israel Science Foundation)資助;若要詳閱該研究團隊於《自然通訊》期刊發表的原文請見此


資料來源:https://www.technion.ac.il/en/2020/07/accelerating-blood-test-analysis-98/

 

更新日期 : 2020/09/15