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新型生物传感器能定量检测一滴血中的代谢物浓度2020-08-08 23:21

据报导,在一项新的研究中,来自德国马克斯-普朗克医学研究所、海德堡大学儿童医院、瑞士洛桑联邦理工学院和洛桑大学医院的研究人员研发出有一种新型生物传感器,它需要利用一滴血精确地定量测试代谢物浓度。这种方法的准确性和非常简单性有可能让它沦为一种临床和监测多种疾病的选用工具。涉及研究结果公开发表在2018年9月14日的Science期刊上,论文标题为“Semisyntheticsensorproteinsenablemetabolicassaysatthepointofcare”。

新型生物传感器能定量检测一滴血中的代谢物浓度

论文通信作者为马克斯-普朗克医学研究所的KaiJohnsson教授。据理解,疾病或受损需要造成血液中的代谢物水平再次发生明显变化,其中代谢物是人体新陈代谢产生的化合物。比如,血液中减少的苯丙氨酸水平是遗传疾病苯丙酮尿症(PKU)的一种典型特征。患上PKU的婴儿中的血液苯丙氨酸水平必须通过饮食加以控制,以防止不可逆的大脑受损。因此,必需需要定期监测血液中的苯丙氨酸水平。然而,这种监测当前必须将血液样品送往实验室,而且结果必须几天才能抵达患者手中。这种延后经常使PKU患者及其医生对疾病的管理变得复杂。如果需要即时测试(POCT)疾病相关代谢物的血液浓度(理想情况下由患者自己积极开展),则对多种疾病的化疗就有可能获得提高。为了解决问题这个问题,这些研究人员研发出有一种在几分钟内测量少量血样中代谢物浓度的方法。这种方法已在海德堡大学儿童医院和洛桑大学医院的患者中获得检验。事实上,这种方法是非常简单的。就苯丙氨酸而言,通过溃疡手指刺穿从患者身上放入一滴血。然后将一部分血液样品重新加入反应缓冲液中并且将它加到到所含这种生物传感器的试条上。当苯丙氨酸被消耗和NADPH产生时,这种生物传感器收到的光会呈现从蓝色变成红色的颜色变化——这种变化可通过日常的数码相机或智能手机加以检测。随后这种颜色变化就被用来计算出来苯丙氨酸浓度。这种方法的整个过程仅有须要10到15分钟,需要做即时测试(POCT),而且所需的血液量仅有为0.5μl。