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新式传感器迅速检测隐秘病原体

导读: 新型检测工具是一种混合磁驰豫纳米传感器(hMRS),只有一根发丝的厚度,通过化学修饰会与特定的DNA标记结合,一种DNA标记专门针对一种特殊的病原体,即使病原体的数量很少,也能把隐藏在生物体深处的病原体找出来。

  据物理学家组织网4月9日报道,美国中佛罗里达大学研究人员结合纳米技术和DNA标记,开发出一种新型检测技术,能在几小时内出检测出与肠道炎症相关的多种病原体,包括克罗恩病等,为临床医疗带来一种快速精确的诊断工具。相关论文发表在9日的《科学公共图书馆•综合》上。

  有些病菌在人体组织内隐藏得非常深,秘密地给细胞重新编程,躲过免疫系统攻击并在体内潜伏多年,突然爆发后会导致严重疾病,如肺结核。怎样找到它们的藏身地,长久以来困扰着科学家。现有的诊断隐秘细菌的方法通常要几周甚至几个月,这可能会延误治疗。

  新型检测工具是一种混合磁驰豫纳米传感器(hMRS),只有一根发丝的厚度,由一层涂有聚合物分子的氧化铁纳米粒子构成,通过化学修饰会与特定的DNA标记结合,一种DNA标记专门针对一种特殊的病原体,即使病原体的数量很少,也能把隐藏在生物体深处的病原体找出来。

  研究人员采集了大量克罗恩病患者的血液和活组织样本,以及患有牛副结核性肠炎的牛组织样本,对其病原体MAP(禽分支杆菌副结核亚种)进行了检测。一旦混合磁驰豫纳米传感器与病原体DNA结合,就会发出磁共振信号,信号被围绕纳米粒子的水分子放大,通过计算机屏幕或便携式电子设备(如智能电话)就能读出磁信号的变化,确定样本有没有被感染。

  中佛罗里达大学医学院教授莎拉•纳瑟介绍说,混合磁驰豫纳米传感器能测出隐藏在病人细胞内的微量病原体DNA的数量。“这种新技术比传统的分子和微生物方法更有优势,同时保留了特异性和灵敏性。而且以往要耗时几个月的检查,现在只需几小时就能得出可靠而精确的结果。”

  “该技术为医疗专业人员提供了一种简易可靠的工具,能更好地研究疾病的传播,帮助病人更及时地获得有效治疗。”该校纳米科技中心副教授曼纽尔•皮尔茨说,“尤其在检测医疗、食品、环境样本中,正是纳米技术发挥优势的地方。”

  美国国家综合医学研究所的简娜•韦尔利博士指出,基础研究能带来基础性的医疗突破。研究小组去年尚未发现DNA具有和磁共振传感器结合的性质,但今年就已经开发出了快速灵敏地检测隐蔽细菌和病毒的技术,这也表明了一项先进技术从实验室研究到满足重大医疗需求有多快。

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