據(jù)麥姆斯咨詢報道，由約翰霍普斯金大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊開發(fā)的HYPER-melt裝置可以分析少量流體，相比目前市場上的其它同類裝置，能夠更有效、更經(jīng)濟(jì)地檢測到早期癌癥的遺傳和表現(xiàn)遺傳變異。任何一個玩過《尋找沃爾多》游戲的人都知道，在人物混雜的環(huán)境中搜索到單個物品也充滿了挑戰(zhàn)。

約翰霍普斯金大學(xué)（Johns Hopkins University）生物醫(yī)學(xué)工程系的博士生Chrissy O'Keefe對此更有認(rèn)知，她花了很多時間去尋找隱藏在眾多健康細(xì)胞中的癌細(xì)胞的細(xì)微DNA變化。O'Keefe利用她和團(tuán)隊共同開發(fā)的裝置在分子水平上分析血樣，她的目標(biāo)是在癥狀出現(xiàn)之前，即最早期就能檢測到癌癥。

Chrissy O'Keefe

她解釋道，“由于血液流經(jīng)身體的每個組織，包括癌細(xì)胞，我們的裝置會檢測出癌細(xì)胞DNA片段。雖然分子分析已經(jīng)取得長足進(jìn)步，但它們檢測罕見或不常發(fā)生的基因變化和生物標(biāo)志物的能力仍存在局限性?！痹谧钚乱黄凇犊茖W(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志中，O'Keefe介紹了由她的團(tuán)隊開發(fā)的分子分析硬件和軟件技術(shù)，能夠幫助更輕松有效地發(fā)現(xiàn)DNA變化。

她的團(tuán)隊成員包括：納米生物技術(shù)研究所的核心教員Jeff Wang——一位機(jī)械工程系教授，以及納米生物技術(shù)研究院的高級研究科學(xué)家Tom Pisanic。O'Keefe表示，癌細(xì)胞DNA就像所有生物體的DNA一樣，隨著環(huán)境的變化而發(fā)生改變，有利的改變將使得它長期存活。變化范圍包括突變、缺失、移碼和甲基化，可能變化很大很明顯，但有些變化則很細(xì)微，幾乎無法察覺。即使是如單個基因上的單個核苷酸一般微小的變化，也可能會促進(jìn)癌細(xì)胞DNA的發(fā)展。因此，及早發(fā)現(xiàn)這些變化，能夠告知醫(yī)生潛在的問題，允許立即開始醫(yī)療干預(yù)并提高患者存活率。

O'Keefe的HYPER-melt裝置（注入染料以便于觀察）通過將血樣分離成更小的部分以便于分析，幫助臨床醫(yī)生檢測癌癥，獲取癌前病變資料O'Keefe指出，“生物學(xué)成功的秘訣在于其適應(yīng)性和多樣化能力。它在易變性和嚴(yán)格監(jiān)管之間保持嚴(yán)格的平衡，以確保穩(wěn)定增長。然而，促進(jìn)有利于癌癥生長的不穩(wěn)定性會引發(fā)癌癥。

為了盡早發(fā)現(xiàn)這種不穩(wěn)定性，我們需要一種能夠進(jìn)行分子到分子比較的技術(shù)，并使用易變性本身作為失去嚴(yán)格監(jiān)管的指標(biāo)?！睘闄z測這些微小的變化，O'Keefe和她的團(tuán)隊創(chuàng)建了一款被稱為HYPER-Melt的數(shù)字平臺，它代表了通過熔融的高密度分析和枚舉。HYPER-Melt是一款微流控平臺，意味著它專注于操作和分析少量流體。

該團(tuán)隊的裝置首先將血樣分離成更小的部分，以便于分析、識別和分離患病DNA和健康DNA。然后該裝置數(shù)字化并分析數(shù)千個單個分子。其它技術(shù)也可以提供相同信息，但是O'Keefe的裝置能夠?qū)z傳和表現(xiàn)遺傳變異進(jìn)行多維檢測，對日常使用而言更有效且更具成本效益。O'Keefe堅持認(rèn)為，該裝置能夠幫助醫(yī)生檢測到早期癌癥，尤其是那些需要進(jìn)行活體檢查、內(nèi)窺鏡檢查和結(jié)腸鏡檢查等侵入性治療的疾病。O'Keefe希望這種測試方法能夠幫助在早期發(fā)現(xiàn)癌前病變和其它疾病的檢測，從而更好地了解腫瘤疾病的進(jìn)程。