Science:15分鐘滴血檢測肝損傷
日期:2012-09-20 13:00:26
來自貝斯以色列女執事醫療中心BIDMC的研究人員研發出了一種只有郵票大小,基于紙張的設備,能簡單可靠的監測肝損傷,而且成本只需幾分錢(每個測試),這個設備也許能用于發展中國家疾病檢測。
“我們的設備只需通過扎手指獲得一小滴血液,在15分鐘內就能得到結果,”文章的共同第一作者 Nira Pollock說,“這對于世界各地具有重要意義,特別是一些血液檢測非常昂貴的發展中國家,而且檢測結果有時可能需要幾個星期才能出來。”
相關研究文章詳細介紹了這種新設備,公布在9月19日Science Translational Medicine雜志上。
發達國家中對肝臟疾病患者,以及服用藥物可能引起肝功能損傷進行血液檢測十分常見,美國的標準做法是在結核病和艾滋病高危患者治療過程中,檢測兩種肝酶,這是監測肝細胞損傷的重要標志物——天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)和丙氨酸氨基轉移酶(ALT),在這些患者中,AST和ALT水平升高代表著藥物性肝損傷(DILI),可能需要改變或停止藥物。
2%至33%的結核病患者在治療過程中可能出現DILI,而且某些藥物治療的艾滋病患者比例也高達13%,尤其是奈韋拉平nevirapine的治療,這種藥物在發展中國家里廣泛應用。
測量這些肝酶的金標準就是從靜脈抽血,然后送到實驗室中,分離血清或血漿,在一個大型自動化平臺上分析。雖然這種自動化檢測運轉良好,但是在許多地區卻過于昂貴,也不實用。因此,“在許多資源有限的環境中,結核病和/或HIV的患者治療過程得到的監控就很少或沒有。”作者寫道。
為了克服這些障礙, Pollock與他的同事就研發出了這個首個基于紙張的微流體裝置,只需幾毛錢就能同時檢測AST和ALT水平,令醫生能得到實時反饋,從而制定治療計劃,而且如果必要的話,可以當場調整。
這一設備部分基于DFA的創始人,哈佛大學化學家George Whitesides實驗室的研究成果,由某種特殊紙張層,以及血漿分離膜組成。“層疊孔能令扎指或移液器吸取的一滴全血或血清能進入到血漿分離膜”,之后血液滲入紙張層,通過微流體通道到達檢測AST和ALT的區域。
“可以將這個設備的工作原理,想象成一個紙做的試金石,”文章的共同第一作者Jason Rolland說,“一滴血被加到設備上,血液樣品中的酶活性就會引起紙張特殊染料水平的變化,從而引起顏色的變化,比對比色卡,分析每個酶的濃度范圍。”
研究人員進行了嚴格的臨床試驗,采用了223全血和血清標本,結果發現紙張檢測比較于金標準的自動化平臺檢測,準確率超過90%。
“此設備將會對病人護理產生極大的影響,尤其是在資源有限的地區,它也可以用來衡量其他類型的肝功能損害,例如由于病毒性肝炎造成的肝損傷,”Pollock說,“這種紙張微流體平臺具有高度靈活性,所以可以用于各種其他的診斷分析中,”Rolland補充道。
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