研究人员利用金纳米粒子增强生物医学测试的准确性

一些经历调用尽可能多的焦虑的电话医生说“你需要回来更多的测试。”Your imagination goes wild and suddenly a routine medical screening becomes a minefield of potential life-threatening diseases.

然而,它很可能有错误的积极结果的牺牲品,尽管测试的准确性,错误地产生一个肯定的结果指向疾病。据统计,通常引起恐慌。但知道的人接受额外的血液,侵入性测试甚至疗法。虽然结果是假的,但心理影响是真实的,所以每年数十亿美元花在测试和程序执行结果的假阳性。

“有这些恐怖故事,”加州大学圣芭芭拉分校研究员特雷西Chuong说。“通常他们参加第二意见,得到另一个测试,结果是一个很大的恐慌。但它确实成本医疗体系相当多的钱。”

增加的准确性医学筛查Chuong,减少假阳性的发生率随着UCSB化学和生物化学教授马丁Moskovits和盖伦Stucky和斯坦福大学化学工程教授汤姆Soh,设计了一个生物医学分析,消除了读出这些错误的结果。不仅分析提供更大的精度,减少了等待时间的结果。这是一个改善流行的酶联免疫吸附试验(ELISA),检测浓度的蛋白质与条件从怀孕到过敏,传染性疾病。

“我们不是要最好的分析,“Chuong说,指的是测试,可以得到结果更加微乎其微的样本数量。“相反,我们看着我们如何使已有的东西更好地工作,减少错误的结果。”Their research is published in the美国国家科学院院刊》上。

ELISA的机制基本上是这样运作的:血液或其它生物流体放到盘子井的表面抗体和蛋白结合。第二粘结剂添加到这些井,还配上了“记者分子”,激活(通常是改变颜色)如果检测到靶蛋白。测试不同数量的步骤和中间步骤及其序列,或者检测分子或酶的类型,根据所寻求的信息。

“我们意识到在做这个实验的过程中一切都归结为一个活页夹和记者,“Chuong说。如果绑定到其他表面发生记者,或其他蛋白质,她说,它可以显示异常目标蛋白质的浓度与疾病。其他物质在测试样本也可能促使记者激活。

“那么你突然有一个假阳性,”她说。

UCSB加州大学圣巴巴拉分校的研究人员开发的程序看起来更紧密的绑定,和实际上标签各方参与的任何错误的激活步骤,记者可以删除或忽视,只留下真正积极的评估。

“这是唯一的我们的分析,“Chuong说。

这种技术的关键金纳米粒子黄金,极小部分的电磁性质增强化学成分的分子碰巧在附近。

“当我们有这些金纳米粒子聚集有这些有趣的小内产生的电磁场黄金表面当光照射到,“Chuong说。旁边的标签粘合剂的化学信号被放大了这些纳米颗粒,她解释道。

“绑定点内你可以看到一切,”她说,并可以比较的信号从一个绑定到另一个领域。不被寻求的反应不会有相同的信号真阳性和可以在分析被淘汰。

反对传统的性能相比,assay-when ELISA-has被证明是“临床标准,”研究人员称,与添加去除假阳性的能力,从而消除重复测试的需要。

此外,这种分析可以减少一些中间步骤需要洗涤和添加更多的试剂。金纳米粒子可以可以绑定和标签所有必要的蛋白质在大约一个小时。

“理论上一个病人可以出去玩一个小时,把他们的结果,而不是等待第二天,“Chuong说。

进一步的研究这个项目旨在评估多个目标。

“医生不要依赖只是一种蛋白质的结论,他们看一组蛋白质及其丰度来完成,“Chuong说。“首先,我们想可以评估表明,多个目标,下一步将是看他们都在同一时间。”