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在一項新的研究中，來自德國馬克斯-普朗克醫(yī)學研究所、海德堡大學兒童醫(yī)院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院和洛桑大學醫(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)學研究所、海德堡大學兒童醫(yī)院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院和洛桑大學醫(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確地定量測試代謝物濃度。這種方法的準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。相關研究結(jié)果發(fā)表在2018年9月14日的Science期刊上，論文標題為“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。患有PKU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)生對疾病的管理復雜化。如果能夠即時測試(POCT)疾病相關代謝物的血液濃度(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兒童醫(yī)院和洛桑大學醫(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)碼相機或智能手機加以檢測。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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