Experimental Technique Sorts DNA, Cells, Molecules in a Split Second
http://www.physorg.com/news111852928.html
http://www.rochester.edu/news/show.php?id=3019
October 17, 2007
一個只有幾公釐寬的簡單裝置能將能將微小的物體，如 DNA 或細胞，在轉瞬間分離 -- 比傳統方法要快上數千倍。
Rochester 大學的研究者已取得該裝置的專利，他們希望能讓「微量血液樣本中的蛋白質鑑定」這樣的測試，只要滴一滴（血）在手持式裝置上就能完成。而世界各地的實驗室與醫院目前則利用相似的，儘管很笨重，長達數小時的程序，努力鑑定從 DNA 片段到病原體之類的每樣事情。
"我們將此視為生化分析的強大技術。它相當快，而且我們能在小到難以置信的小樣本上使用，" Michael King 說，生醫工程副教授。"這項程序能分離蛋白質，而且在理論上即使它們的大小相同、電荷也相同，它都能夠分離。"
King 與 Thomas Jones，電力與電腦工程教授，在要被分析的微滴（droplet）四周引發一個電場，而在十分之一秒內，微滴沿著電極伸長成一已電化的（electrified）液態線（liquid string）。當液體伸展時，電場沿著長長的微滴邊緣橫向將分子分開。將微滴沿著一個特別準備的偵測器拉長，能將一組分子直接放到偵測器上，讓它們的辨識效率很高，King 說。
King 與 Jones 發現 1 微升以內的液體就足以讓整個程序以高效率進行下去。分離蛋白質最常見的方式，稱為膠體電泳（gel electrophoresis），需要更多液體，而且能花上數個小時，King 說。
如同 Jones 在 1955 年的書（Electromechanics of Particles）中概述，某一電場的頻率能用來將某一粒子子集，朝一個方向送出，而另一組子集則以朝反方向送出，這全都基於它們在電場中的行為而定。
"我們從微量吸管（micropipette）中取得一滴微滴；你所要做的事就是把這東西載入，" Jones 說。"這比其它的微流體（microfluidic）方案要簡單多了。"
當 King 提議將粒子加入液態實驗中時，Jones 已經引領微流體與光介電泳力（dielectrophoretic）的研究長達數十年了。
他們以不同基質與電壓進行實驗，最後終於發現一種經過塗裝的電極結構，那由兩條平行的細長片（strip）組成，每一條都比人類頭髮細。
細長片能讓他們對液體以及在內的粒子進行必要的控制。這項發現首次記載於 2005 的 Journal of Applied Physics。
這個團隊現在正研究如何將電極與粒子偵測器整合在一起，並使用螢光標記蛋白看看他們是否能更進一步增加該程序的速度與精確度。
※ 相關報導：
＊ Thomas B. Jones's University of Rochester ECE Home Page http://www.ece.rochester.edu/~jones/
＊ BME Faculty: Michael R. King
http://www.bme.rochester.edu/bmeweb/faculty/king.html
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