一款被称为HYPER-Melt的数字平台

据麦姆斯咨询报道，由约翰霍普斯金大学学生团队开发的HYPER-melt装置可以分析少量流体，相比目前市场上的其它同类装置，能够更有效、更经济地检测到早期癌症的遗传和表现遗传变异。任何一个玩过《寻找沃尔多》游戏的人都知道，在人物混杂的环境中搜索到单个物品也充满了挑战。

约翰霍普斯金大学（Johns Hopkins University）生物医学工程系的博士生Chrissy O'Keefe对此更有认知，她花了很多时间去寻找隐藏在众多健康细胞中的癌细胞的细微DNA变化。O'Keefe利用她和团队共同开发的装置在分子水平上分析血样，她的目标是在症状出现之前，即最早期就能检测到癌症。

Chrissy O'Keefe

她解释道，“由于血液流经身体的每个组织，包括癌细胞，我们的装置会检测出癌细胞DNA片段。虽然分子分析已经取得长足进步，但它们检测罕见或不常发生的基因变化和生物标志物的能力仍存在局限性。”在最新一期《科学进展》（Science Advances）杂志中，O'Keefe介绍了由她的团队开发的分子分析硬件和软件技术，能够帮助更轻松有效地发现DNA变化。

她的团队成员包括：纳米生物技术研究所的核心教员Jeff Wang——一位机械工程系教授，以及纳米生物技术研究院的高级研究科学家Tom Pisanic。O'Keefe表示，癌细胞DNA就像所有生物体的DNA一样，随着环境的变化而发生改变，有利的改变将使得它长期存活。变化范围包括突变、缺失、移码和甲基化，可能变化很大很明显，但有些变化则很细微，几乎无法察觉。即使是如单个基因上的单个核苷酸一般微小的变化，也可能会促进癌细胞DNA的发展。因此，及早发现这些变化，能够告知医生潜在的问题，允许立即开始医疗干预并提高患者存活率。

O'Keefe的HYPER-melt装置（注入染料以便于观察）通过将血样分离成更小的部分以便于分析，帮助临床医生检测癌症，获取癌前病变资料O'Keefe指出，“生物学成功的秘诀在于其适应性和多样化能力。它在易变性和严格监管之间保持严格的平衡，以确保稳定增长。然而，促进有利于癌症生长的不稳定性会引发癌症。

为了尽早发现这种不稳定性，我们需要一种能够进行分子到分子比较的技术，并使用易变性本身作为失去严格监管的指标。”为检测这些微小的变化，O'Keefe和她的团队创建了一款被称为HYPER-Melt的数字平台，它代表了通过熔融的高密度分析和枚举。HYPER-Melt是一款微流控平台，意味着它专注于操作和分析少量流体。

该团队的装置首先将血样分离成更小的部分，以便于分析、识别和分离患病DNA和健康DNA。然后该装置数字化并分析数千个单个分子。其它技术也可以提供相同信息，但是O'Keefe的装置能够对遗传和表现遗传变异进行多维检测，对日常使用而言更有效且更具成本效益。O'Keefe坚持认为，该装置能够帮助医生检测到早期癌症，尤其是那些需要进行活体检查、内窥镜检查和结肠镜检查等侵入性治疗的疾病。O'Keefe希望这种测试方法能够帮助在早期发现癌前病变和其它疾病的检测，从而更好地了解肿瘤疾病的进程。