使用基于液滴的微流控治疗流感
蒙大拿州立大学的一位研究人员及其同事获得了520万美元的赠款,以推动一种新的方法来治疗流感和其他抵抗传统疫苗的快速发展的病毒。
密西根州立大学工程学院化学与生物工程系助理教授Connie B.Chang将获得130万美元的资金,该资金是由国防部高级研究计划局(DARPA)于10月授予的,美国国防部为“高风险,高回报”项目提供资金。
Chang和她的团队将探索使用一种基于液滴的微流控技术的复杂方法来产生治疗性干扰颗粒或TIP,以治疗流感。
Chang说:“一旦我们了解了它如何适用于流感,我们就有可能使用这种方法为其他病毒制作TIP。”DARPA列出了40多种“高优先级病毒病原体”,包括埃博拉病毒,HIV和Zika,作为使用TIP治疗的候选药物。
提示是病毒的精简,无害版本。传统疫苗由弱化或杀死的病毒组成,这些病毒会促使人体的免疫系统产生抗体,而TIP则被设计为劫持有害病毒的繁殖过程,从而产生更多TIP,同时降低了病毒传播和引起疾病的能力。与疫苗相比,TIP具有几个潜在的优势,包括与有害病毒共同进化并长期有效的能力。
Chang说,微流体技术“显示出产生TIP的潜力,是一个强大的工具”,因为它使研究人员能够在高度受控的环境中以较低的成本和较小的实验室要求来培养数百万种病毒。
密西根州立大学化学与生物工程学系主任杰夫·海斯说:“张的工作正在帮助使用微流体技术进行实验,而这种实验过去需要整个房间里充满研究人员和设备。”
微流体技术涉及使用微管网络来操纵微小的水和油滴,这些微管被蚀刻在棕榈大小的玻璃板上,称为“芯片”。单个微流体芯片可用于每分钟产生数百万滴。
将感染了病毒的单个宿主细胞插入每个液滴中。张说,随着病毒在每个液滴中繁殖和独立发展,将产生数百万种新病毒株。
Chang说:“然后我们可以每秒几千种的速度筛选这些病毒”,以确定它们的遗传组成。她补充说,从理论上讲,含有病毒菌株的滴剂有望进一步适应TIPs,因此可以从理论上迅速进行筛选。
Chang的软物质和微流体实验室是MSU生物膜工程中心的一部分,在哈佛大学博士后学者的另一项DARPA资助下,他在开发微流体作为病毒学工具方面发挥了重要作用,随后于2013年加入MSU在2015年担任终身职位。