美開發(fā)可快速診斷肺結(jié)核的便攜納米設(shè)備 用時不到3小時
美國馬薩諸塞州總醫(yī)院（MGH）研究人員曾*開發(fā)出癌癥診斷便攜設(shè)備，現(xiàn)在他們又在結(jié)核病和其他重要傳染病的快速診斷技術(shù)上取得了新的進(jìn)展。研究人員在《自然·通訊》和《自然·納米技術(shù)》分別發(fā)表研究成果，該設(shè)備融合了微流體技術(shù)和核磁共振（NMR）技術(shù)，不僅能診斷出這些重要的傳染病，還能確定是否存在耐抗生素菌株。
兩篇論文的共同作者、MGH主任醫(yī)師拉爾夫·惠斯勒博士表示，快速查明與傳染病有關(guān)的病原體并對耐藥性進(jìn)行測試，對于診斷疾病和決定是否要對患者使用抗生素非常重要。新方法僅需2至3個小時即可完成上述過程，這比動輒需要兩周時間才能提供診斷結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)法有了很大的進(jìn)步。
MGH研究人員過去曾開發(fā)出能檢測血液（或非常小的組織樣本）中癌癥生物標(biāo)志的便攜設(shè)備。靶細(xì)胞或分子首先由磁性納米粒子進(jìn)行標(biāo)記，然后樣本通過一個微型NMR系統(tǒng)，其能檢測和量化靶標(biāo)的量值。但是，要將該系統(tǒng)用于細(xì)菌診斷時存在難以找到抗體的問題，在早期研究中，抗體常被用以準(zhǔn)確檢出特定細(xì)菌。于是，研究團(tuán)隊轉(zhuǎn)向?qū)⑻囟ê怂嵝蛄凶鳛榘袠?biāo)。
在4月23日《自然·通訊》中描述的新設(shè)備，可在少量痰標(biāo)本中檢出結(jié)核病菌的DNA（脫氧核糖核酸）。DNA從樣品中提取后，使用標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)Π袠?biāo)序列進(jìn)行擴增，然后由含有互補核酸序列的聚合物小珠捕獲，并由磁性納米粒子（其序列可與靶標(biāo)DNA的其他部分進(jìn)行綁定）進(jìn)行標(biāo)記。將微型NMR線圈納入設(shè)備，即可檢出樣本中存在的任何結(jié)核病菌DNA。
對結(jié)核病患者和健康人群的對照樣本進(jìn)行的測試表明，該設(shè)備在不到3小時的時間內(nèi)檢出了所有的陽性樣本，誤報率為零。而現(xiàn)有的診斷程序則需數(shù)周時間，且漏報率高達(dá)40%。
研究人員在5月5日《自然·納米技術(shù)》上描述了一種類似的新技術(shù)。該系統(tǒng)將核糖體RNA（rRNA）作為納米粒子標(biāo)記的目標(biāo)。研究人員開發(fā)的普通核酸探針能檢測許多細(xì)菌種群共有的rRNA區(qū)域，開發(fā)的另一組探針則將13種臨床上常見的重要病原體的特定序列作為靶標(biāo)，這些病原體包括肺炎鏈球菌、大腸埃希氏菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等。
該設(shè)備的靈敏度非常高，能檢出10毫升血液試樣中僅存的一兩個細(xì)菌，從而準(zhǔn)確地判斷出細(xì)菌載荷。對感染患者血液樣本的測試表明，系統(tǒng)在不到兩小時內(nèi)準(zhǔn)確地識別了特定的細(xì)菌種類，還發(fā)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)技術(shù)無法檢出的兩個細(xì)菌種類。
惠斯勒表示，基于磁相互作用檢測病原體是一種非常可靠的方法，其不用管樣品的質(zhì)量，這意味著在有限資源環(huán)境下的大范圍凈化措施將不再必要。而且，在幾個小時內(nèi)就能檢測出細(xì)菌，這對控制結(jié)核病的擴散具有至關(guān)重要的意義。
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