測試使用納米技術(shù)快速診斷寨卡病毒
圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種快速檢測血液中寨卡病毒存在的檢測方法。
目前,對寨卡病毒的檢測要求將血液樣本冷藏并運(yùn)送到醫(yī)療中心或?qū)嶒?yàn)室,延遲診斷和可能的治療。雖然新的概念驗(yàn)證技術(shù)尚未生產(chǎn)用于醫(yī)療環(huán)境,但測試的結(jié)果可以在幾分鐘內(nèi)確定。此外,測試所需的材料不需要冷藏,并且可以適用于測試其他新出現(xiàn)的傳染病。
來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的小型研究的結(jié)果可在線發(fā)表在Advanced Biosystems期刊上。
研究人員測試了四名感染了寨卡病毒的人的血液樣本,并將其與五名已知沒有病毒的人的血液進(jìn)行了比較。來自寨卡病毒感染患者的血液檢測呈陽性,但來自寨卡病毒陰性對照的血液檢測不到。該測定沒有產(chǎn)生假陽性結(jié)果。
據(jù)研究人員稱,需要進(jìn)行此類檢測的原因之一是,許多感染寨卡病毒的人不知道自己被感染了。雖然癥狀包括發(fā)燒,關(guān)節(jié)疼痛,肌肉疼痛和皮疹,但許多人在被感染的蚊子叮咬后不會感到不適。對孕婦進(jìn)行檢測尤其重要,因?yàn)檎ú《靖腥究梢鹣忍煨哉ňC合癥,這會導(dǎo)致胎兒或新生兒出現(xiàn)多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
“寨卡病毒感染通常無論是無癥狀還是輕度癥狀,”該研究的三名高級研究員之一,醫(yī)學(xué)博士,醫(yī)學(xué)博士埃文·卡拉施說。“診斷疾病最有效的方法不是等待人們出現(xiàn)癥狀,而是進(jìn)行人群篩查。”
該策略需要廉價,易于使用且易于運(yùn)輸?shù)臏y試。Khassch,Russell D.和Mary B. Shelden麻醉學(xué)教授,與機(jī)械工程和材料科學(xué)副教授Srikanth Singamaneni博士以及麻醉學(xué)研究教授Jeremiah J. Morrissey博士合作創(chuàng)建了測試,使用安裝在紙上的金納米棒在幾分鐘內(nèi)檢測寨卡病毒感染。
Singamaneni說:“如果一項(xiàng)檢測需要電力和制冷,那么它就無法在資源有限的環(huán)境中開發(fā)出一些物品,特別是在世界熱帶地區(qū)。” “我們希望測試不受溫度和濕度變化的影響。”
該測試依賴于寨卡病毒制造的蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)在受感染的個體中引起免疫應(yīng)答。蛋白質(zhì)附著在安裝在一張紙上的微小金納米棒上。然后紙張完全被微小的保護(hù)性納米晶體覆蓋。納米晶體允許診斷納米棒在使用前在沒有冷藏的情況下運(yùn)輸和儲存。
為了使用該測試,技術(shù)人員用微酸性水沖洗紙張,去除保護(hù)性晶體并暴露安裝在納米棒上的蛋白質(zhì)。然后,施加一滴患者的血液。如果患者接觸到病毒,血液中將含有與蛋白質(zhì)反應(yīng)的免疫球蛋白。
“我們正在利用患者對這種病毒蛋白進(jìn)行免疫攻擊的事實(shí),”莫里西說。“免疫球蛋白在血液中持續(xù)存在幾個月,當(dāng)它們與金納米棒接觸時,納米棒會發(fā)生輕微的顏色變化,可以用手持式分光光度計檢測。
“通過這項(xiàng)測試,在患者離開診所之前,結(jié)果將會很清楚,從而可以立即進(jìn)行咨詢并獲得治療。”
肉眼無法看到顏色變化,但科學(xué)家們正在努力改變這種狀況。他們還在研究如何使用唾液而不是血液。
雖然測試使用金,但納米棒非常小。研究人員估計,其中一種檢測中使用的黃金成本為10至15美分。
研究人員表示,隨著世界各地出現(xiàn)其他傳染病,可能會采用類似的策略來開發(fā)測試,以檢測可能存在問題的病毒的存在。
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