新技术诊断镰刀型细胞贫血症严重程度,快速检测I型糖尿病纳米芯片问世

作者:澳门新葡亰登录入口    发布时间:2020-02-03 07:15    浏览:75 次

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作者:周舟 来源:新华网 发布时间:2019/10/4 11:22:44 选择字号:小 中 大 中美研究人员开发出糖尿病并发症快速检测方法

新技术诊断镰刀型细胞贫血症严重程度 60多年前,科学家们发现了镰刀型细胞贫血症的病因,但是至今虽然遗传学和分子学检测能够轻松地诊断这种疾病,然而并不能判断这种疾病的严重程度。近期来自麻省理工,哈佛大学等处的研究人员发表了题为A Biophysical Indicator of Vaso-occlusive Risk in Sickle Cell Disease的文章,开发出了一种简单血液检测的方法,能预测镰刀型细胞贫血症患者是否处于疾病并发症高发风险中。相关成果公布在《科学转化医学》杂志上。镰刀型细胞贫血症又名镰状细胞贫血、镰状细胞性贫血,是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。这种贫血症患者的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。因此人们把这种病称为镰刀型细胞贫血症。镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中,在非洲黑人中的发病率最高,在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等地,发病人数也不少,在我国的南方地区也发现有这类病例。早在1928年,科学家们就知道镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,之后又证实这是一种常染色体隐性遗传病。但是在疾病诊断和治疗方面,研究进展并不多。正如这项最新成果的作者,麻省理工健康科学与技术教授Sangeeta Bhatia所说的那样,我们仍然缺乏足够有效的治疗方法,而且也还没有了解不同患者个体中的疾病差异。因此Bhatia研究组进行了深入研究,开发出了一种简单血液检测的方法,能预测镰刀型细胞贫血症患者是否处于疾病并发症高发风险中。这种检测方法和设备能帮助临床医生监测镰刀型细胞贫血症患者,改善治疗方案,也能帮助科学家们开发出更多更有效的药物。研究人员从29名患有镰刀型细胞贫血症的患者处采集了血样本,其中23人患有严重的疾病,6人患有良性疾病,并将这些样品装入一种微流体色设备中,这一设备由3个通道层,一个供血液流动的人工毛细血管,一个水化层及一个氧储库组成,可在血液流过这些通道,镰刀型细胞被脱氧时测量血流速度的下降。这种速度的改变主要依赖于驱动血液流动的压力,研究人员通过记录速度和压力,或导率之间比率的变化,就能分析病情的严重程度。患有镰刀型细胞贫血症的患者常出现血管闭塞性危机,也就是镰刀形状红细胞会积聚起来并阻塞毛细血管,造成极端疼痛、器官损伤、中风和其它的并发症。而这种新技术则能通过这种生物物理标记,帮助研究人员更精确地区分良性与病情严重的情况,从而更有效的监测镰刀型细胞贫血症患者,改善治疗方案。2010年,美国科学促进会创办了新周刊:《科学转化医学》,由美国国立卫生研究院前任院长伊莱亚斯瑞尔霍尼出任期刊的首席科学顾问,周刊主要关注加速将我们在生物机制研究领域的惊人进展转化为预防和治疗人类疾病的新方法。更多阅读《科学转化医学》发表论文摘要特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

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新华社华盛顿10月3日电中美两国科研人员开发出一种快速、精确检测糖尿病并发症的方法,只需几滴血,即可发现糖尿病病人是否出现心脏病、动脉粥样硬化和肾衰竭等危及生命的并发症。

最近,美国斯坦福大学医学院开发出一种廉价的便携式微芯片,可以在Ⅰ型糖尿病患者出现症状之前,快速检测出那些高风险人群。研究人员认为,这种芯片不仅能高效广泛地预诊出糖尿病人,还有助于提高全世界的糖尿病护理水平,帮人们更好地研究疾病历史,开发新疗法。相关论文在线发表于7月13日的《自然·医学》网站上。

全球超过4亿糖尿病患者中,大约超过三分之二死于血管并发症,及早发现并发症有利于控制病情、减少死亡。

据物理学家组织网7月13日报道,目前的糖尿病主要分两种——Ⅰ型和Ⅱ型。二者都有高血糖特征,但病因和治疗方法都不同。Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫类疾病,患者的免疫系统会攻击自身健康组织,使身体停止制造胰岛素。当病人自己的抗体攻击胰腺的胰岛素生产细胞时,这种病就开始了。自抗体只出现在Ⅰ型糖尿病患者中,而在Ⅱ型中没有,新方法就是通过这一点来区别它们。

目前检测糖尿病并发症的方法包括检查患者的身体质量指数、患病时长等,易于出错且不利于提早干预。而新的检测方法只需要3到5毫升血液。如果患者出现血管并发症,其受损血管会向血液中释放DNA,高度敏感的血液检测方法能分析并发现相关的生物标记物。

研究人员开发的微芯片利用纳米技术来检测Ⅰ型糖尿病,能把Ⅰ型和Ⅱ型快速区别开来。原有老方法用放射性材料来检测自身抗体,需要几天时间,每次花几百美元。相比之下,微芯片不用放射性材料,几分钟就能出结果,每个芯片预计成本约20美元,可测试15次以上。而且微芯片用血量更少,不用抽血,只需指尖采血即可。

中国武汉大学、美国芝加哥大学和西北大学的研究人员共同参与了这项研究,论文发表在最新一期美国《临床化学》杂志上。研究人员对62名糖尿病患者进行测试,其中12名无并发症、34名有一种并发症、16名有多种并发症。结果显示,新方法比目前的检测方法快速准确得多。

他们用该芯片对一些志愿者进行了测试,诊断出了哪些人患有糖尿病,而哪些人没有。此外,这种方法对Ⅰ型糖尿病高风险者,如病人的亲戚也有利,因为医生能在他们显出症状之前,跟踪监测他们的自抗体水平。

据介绍,这种方法此前用于检测肝癌,曾在3000多份血样中成功检测出肝癌患者,且没有错误地将风险人群标记为肝癌患者。这种方法目前还用于检测淋巴瘤、多发性骨髓瘤和结肠癌等,可检出约88%的肿瘤,优于传统血检方法。

“自抗体就是个‘水晶球’。” 论文高级作者、斯坦福大学露西尔·帕卡德儿童医院儿科内分泌学副教授布莱恩·费尔德曼说,“即使你现在还没有糖尿病,如果你血液里有和糖尿病有关的自抗体,患病的风险就高,有了多种自抗体后,风险就超过90%了。”

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十年前患Ⅰ型糖尿病的似乎只有儿童,患Ⅱ型糖尿病的似乎只有肥胖中年人。由于差异明显,人们常省掉实验室检测,因为老方法昂贵而困难。但现在,约1/4的糖尿病儿童是Ⅱ型,越来越多的成人糖尿病是Ⅰ型,其原因尚不清楚。人们需要更好的检测技术,因为现在病情已变。

越来越多证据表明,如果对Ⅰ型糖尿患者实施早期积极治疗,可能遏制自身免疫攻击胰腺,让他们保留一定的胰岛素制造能力。费尔德曼说:“在那些高风险者发病之前,这种方法有很大可能找到他们,让他们开始早期治疗,提前预防糖尿病或并发症。”

目前,斯坦福大学已为该芯片提出了专利申请,研究人员正在筹备成立一家公司,在获得美国食品药品管理局批准后就把它推向市场。

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