2024-11-13 17:20 来源:本站编辑
心脏病发作时,每一秒都很重要。一种新的血液检测可以在几分钟内而不是几小时内诊断出他们,并且可以作为第一反应的工具和家里的人。
“心脏病发作需要立即进行医疗干预,以改善患者的预后,但尽管早期诊断至关重要,但它也非常具有挑战性——在临床环境之外几乎是不可能的,”约翰霍普金斯大学助理研究科学家、该研究的主要作者彭铮说。“我们能够发明一种新技术,可以快速准确地确定某人是否患有心脏病。”
这项概念验证工作可以被修改以检测传染病和癌症生物标志物,最近发表在《高级科学》杂志上。
郑和资深作者伊珊·巴曼通过生物光子学开发了诊断工具,利用激光检测生物标志物,这是身体对包括疾病在内的条件的反应。在这里,他们利用这项技术在血液中发现心脏病发作的最早迹象。据估计,仅在美国,每年就有80多万人心脏病发作,但心脏病仍然是最难诊断的疾病之一,其症状千差万别,而且在发作的早期阶段,生物信号可能很微妙,很容易被忽视,而在这个阶段,医疗干预可以发挥最大的作用。
被怀疑患有心脏病的人通常会接受一系列的检查来确认诊断——通常是从测量心脏电活动的心电图开始,这个过程大约需要五分钟,然后是血液检查来检测心脏病发作的特征,其中实验室工作至少需要一个小时,而且经常需要重复。
该团队创造的独立血液测试可以在5到7分钟内提供结果。研究人员说,它也比目前的方法更准确,更实惠。
虽然这种测试是为了在临床环境中快速诊断工作而设计的,但它也可以作为一种手持工具,供急救人员在现场使用,或者人们甚至可以在家里自己使用。
“我们说的是速度,我们说的是准确性,我们说的是在医院外进行测量的能力,”机械工程系的生物工程师巴曼说。“在未来,我们希望它能被制成一种手持式仪器,就像《星际迷航》中的三录仪一样,你有一滴血,然后,在几秒钟内,你就能检测到。”
这项发明的核心是一个具有开创性纳米结构表面的微型芯片,血液可以在上面进行测试。该芯片的“超表面”增强了拉曼光谱分析过程中的电信号和磁场信号,即使在超低浓度下,也能在几秒钟内看到心脏病发作的生物标志物。该工具足够敏感,可以标记当前测试根本无法检测到的心脏病发作生物标志物,或者直到发作很晚才被检测到。
研究人员说,虽然这个工具是用来诊断心脏病发作的,但它也可以用来检测癌症和传染病。
“这有巨大的商业潜力,”巴曼说。“没有什么能限制这种平台技术。”
接下来,该团队计划改进血液测试,并探索更大规模的临床试验。