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在一項新的研究中，來自德國馬克斯-普朗克醫(yī)學(xué)研究所、海德堡大學(xué)兒童醫(yī)院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和洛桑大學(xué)醫(yī)院的研究人員開發(fā)出一種新型生物傳感器，它能夠利用一滴血準(zhǔn)確地定量測試代謝物濃度。
據(jù)報道，在一項新的研究中，來自德國馬克斯-普朗克醫(yī)學(xué)研究所、海德堡大學(xué)兒童醫(yī)院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和洛桑大學(xué)醫(yī)院的研究人員開發(fā)出一種新型生物傳感器，它能夠利用一滴血準(zhǔn)確地定量測試代謝物濃度。這種方法的準(zhǔn)確性和簡單性可能讓它成為一種診斷和監(jiān)測多種疾病的首選工具。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年9月14日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Semisynthetic sensor proteins enable metabolic assays at the point of care”。論文通信作者為馬克斯-普朗克醫(yī)學(xué)研究所的Kai Johnsson教授。
據(jù)了解，疾病或損傷能夠?qū)е卵褐械拇x物水平發(fā)生顯著變化，其中代謝物是人體新陳代謝產(chǎn)生的化合物。比如，血液中增加的苯丙氨酸水平是遺傳疾病苯丙酮尿癥(PKU)的一種典型特征?；加蠵KU的嬰兒中的血液苯丙氨酸水平需要通過飲食加以控制，以避免不可逆的大腦損傷。因此，必須能夠定期監(jiān)測血液中的苯丙氨酸水平。
然而，這種監(jiān)測當(dāng)前需要將血液樣品送到實驗室，而且結(jié)果需要幾天才能到達(dá)患者手中。這種延遲常常使PKU患者及其醫(yī)生對疾病的管理復(fù)雜化。如果能夠即時測試(POCT)疾病相關(guān)代謝物的血液濃度(理想情況下由患者自己開展)，則對多種疾病的治療就可能得到改善。
為了解決這個問題，這些研究人員開發(fā)出一種在幾分鐘內(nèi)測量少量血樣中代謝物濃度的方法。這種方法已在海德堡大學(xué)兒童醫(yī)院和洛桑大學(xué)醫(yī)院的患者中得到驗證。
事實上，這種方法是非常簡單的。就苯丙氨酸而言，通過無痛手指刺破從患者身上取出一滴血。然后將一部分血液樣品加入反應(yīng)緩沖液中并且將它添加到含有這種生物傳感器的試條上。當(dāng)苯丙氨酸被消耗和NADPH產(chǎn)生時，這種生物傳感器發(fā)出的光會呈現(xiàn)出從藍(lán)色變?yōu)榧t色的顏色變化——這種變化可通過日常的數(shù)碼相機(jī)或智能手機(jī)加以檢測。隨后這種顏色變化就被用來計算苯丙氨酸濃度。
這種方法的整個過程僅需10到15分鐘，能夠做到即時測試(POCT)，而且所需的血液量僅為0.5μl。
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