治疗中风需要分秒必争,但目前的诊断技术即使有细致的实验室工作以及熟练的技术也需要三个小时才能得到确凿的诊断结果。日前,康奈尔大学Baker动物健康研究所的科学家们开发了一种装置用于诊断中风,该装置只需要很小的一滴血就可以在十分钟内诊断出结果。有了实验的证据,这项技术最终可被扩大使用,可用于快速检测装置来诊断人类及动物的其他疾病,如脑部创伤(脑震荡),某些形式的痴呆症,以及一些癌症及心脏疾病。该研究结果已发表于PLOS ONE杂志上。
该研究的主要作者兼Baker研究所的科学家Roy Cohen说道,该项技术代表着药物治疗两大目标的成功配对——缩小化与简单化,该结合意味着测试可以就在病人触手可及的地方进行。
“四分之三的中风病人属于缺血性中风发作,亦即是大脑的血管阻塞。对于这种病情,时间很重要,因为已经有了一种有效的药物,而给药时间却需要在症状发作3-4小时之后才能服用,”Cohen说道。“等到人们识别这种症状,到了医院,坐在急诊室内,你也没有那么多时间来让药物发挥作用。”加快诊断速度可有助于拯救许多患上缺血性中风的病人,他说道。
中风时由于大脑血液流动受限制或者被阻断,因此诊断中风的技术需要检测到一些血源性生物标记,这些分子是中风时才会出现的。该项技术是将酶结合在纳米粒子上从而检测生物标记分子,并且将检测结果转化为光。为了证明该项新技术的有效性,研究人员重点研究了生物标记神经元——一种特殊的烯醇酶(NSE),该物质只在中风患者及其他疾病患者更高浓度的血液中发现。通过测定不同样本产生的光量,Cohen与他的同事们可在样品中检测到NSE的浓度,来自NSE的信号可被扩大,因此即使微量的也可发射出足够的光来用于检测。
Baker研究所再生生物学教授Alex Travis说,将酶系上链子这个构想源于勤劳的酶可结合到精子尾部的轴上。这些精子上的酶可有效地将糖转化为能量,从而为鞭毛及精子的移动提供能量。实际上,它们栓在精子尾部而不是在周围漂浮是为了能够使酶有效地从糖分子中点对点且“货真价实地”传递能量。
下一步,Travis与他的团队将与私人企业共同合作,开发一种中风检测技术用于临床测试,并最终应用于医院。并且,他也希望,能够将这项技术的应用范围扩大到其他疾病的诊断。
“该系统可以设计成检测多种生物标记,这就是这项技术的强大之处,你也可以在这项技术的基础上组装一个微流体卡,从而可以检测到不同形式的生物标记,而且读出的数据也都一样:光。”Travis说道。利用同样的检测系统来检测不同的生物标记将使这个简单的系统更加小,他说道。
对于现在,Cohen说,他们现在正在使用该项技术测试武术运动员的脑部创伤。早期的结果很理想,他说,他希望在不久就将其展现出来。
【精华】
在预防中风的道路上,我们越走越远,也许检测可以触手可得,可以更快更方便。
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