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诊断技术进展:微针贴片用于检测皮肤中多种生物标记物

大药丸  发布于:2014/10/6  阅读量:784  来源:C&EN

包含微针阵列的贴片可以在小鼠的皮肤中高度敏感地识别出两种特异性蛋白质。该装置是迈向无需采血,微创检测多种蛋白类生物标记物方法的第一步。

 

医生想通过诊断性检测来测量血液中某一生物标记物的水平,从而获取到关于患者健康状态的信息或对某些疾病做出早期诊断。然而很多诊断分子在皮肤细胞的组织液中也存在。研究人员已经开发出的微针阵列可以无痛地透入皮肤取样,然后检测小分子和离子水平,比如乳酸,葡萄糖或电解质。

 

然而蛋白类生物标记物是很难这样取样的,因为其在皮肤中的浓度非常低,因此研究人员只有提高微针阵列的敏感性才能检测到它们。用这样的装置直接识别出某些特异性蛋白质可以纯化步骤,在血样的蛋白检测中常常需要这一步。

 

2012年,来自澳大利亚昆士兰大学的Simon R. Corrie和同事开发的微针阵列可以在小鼠的皮肤中检索到登革热病毒蛋白。该新的研究项目中,他们想证明该装置可以高度敏感,特异地识别出多个蛋白质,这对于制作可以同时取到多个标记物样品的贴片而言,是很关键的一步。

 

为了制作该装置,研究人员在一小块硅片的每一平方厘米上蚀刻了具有数千个250μm长微针阵列。然后微针上包裹着金层,最外层覆盖着聚乙二醇。最后研究人员在其上贴附可以结合HRP-2(在引起疟疾的寄生虫中存在的蛋白质)的抗体。为了在每个微针上黏附尽可能多的抗体,他们优化了结合条件。

 

作为对照组,研究人员准备了另外两个阵列,这对于校正临床使用的皮肤贴片检测结果而言非常重要。一个阵列包含可以结合免疫球蛋白GIgG )的抗体,该蛋白质在皮肤中大量存在。阵列检测到IgG将确认微针透入皮肤了。第二个阵列包含了可以结合登革热病毒蛋白(其在健康小鼠体内不存在)的抗体,任何结合到该阵列上的蛋白质都说明其是非特异性结合。

 

研究人员把这3个阵列用于已注射改造后的HRP-2小鼠的腹侧皮肤。在移走贴片后,他们使用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测了每个阵列中的蛋白质。

 

在小鼠尾部仅注射50μg疟疾蛋白时,该皮肤贴剂就可以检测到该生物标记物。并且来自 HRP-2 或 IgG阵列的信号比登革热蛋白阵列的信号更高,表明 HRP-2 IgG阵列具有高度敏感性和特异性。

 

迪亚国家实验室的Ronen Polsky表示,该研究让人印象深刻。把阳性和阴性实验整合在一起提高了检测的可信度,并且下一个合理的步骤就是把检测这一步整合到该装置中,这样就可以无需移走贴片另外分析了。

 

Corrie表示尽管他们也想在该装置中加入检测方法,但目前该装置只供一次性使用(贴上然后移走检测)。


全部评论(3)

  • 1楼
    2014/10/6 16:57:12啥昵称呢

    这是真的嘛……

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  • 2楼
    2014/10/6 15:56:02小神蒙巴第

    要是下次去医院不抽血就好了o(╯□╰)o

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  • 3楼
    2014/10/6 15:24:02晨光_Borneosun

    是一项有前景的技术,希望有早一日能应用于人类的疾病监测。

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