新型血液检测装置持续监测血液化学

新型血液检测装置持续监测血液化学
RT-ELISA原型由三个模块组成:在第一(底部)中,来自受试者的血液与含有靶蛋白检测探针和荧光检测抗体的珠子的溶液混合。第二模块(右上)消除过量的血细胞。和第三个模块(左上)将荧光标记的珠子转移到检测窗口,以通过高速相机测量。信誉:Caitlin Maikawa

即使是最常规的医疗检查,验血也常常是第一要务。但是,尽管这种普通的检测方法具有诊断能力,但它只能提供某一时刻的血液快照。

“一个例如,但不能告诉你,例如,胰岛素或葡萄糖水平是否在患者中增加或减少,“电气工程教授和斯坦福的放射学。”知道改变的方向是重要。”

现在,Soh与材料科学与工程助理教授Eric Appel及其同事合作开发了一种技术,可以提供这一关键的缺失信息。他们的设备被称为“实时酶联免疫吸附试验”(Real-time ELISA),能够执行许多任务非常快速地测试,然后将个体结果缝合在一起,以便能够连续,实时监测患者的血液化学。研究人员最终与电影一样多的东西而不是快照。

在一项新的研究中,在期刊上发表自然生物医学工程,研究人员使用该装置同时检测胰岛素和活的糖尿病大鼠。但研究人员表示,他们的工具的功能远不止这些,因为它可以很容易地进行修改,以监测任何感兴趣的蛋白质或疾病生物标记物。

技术上,该系统依赖于现有技术称为酶联免疫吸附测定酶 - ELISA(“EE-LYZ-AH”)的短暂。自20世纪70年代初以来,ELISA一直是生物分子检测的“黄金标准”,并且可以在血液中几乎鉴定任何肽,蛋白质,抗体或激素。例如,ELISA测定擅长识别过敏。它还用于发现艾滋病毒,西尼罗河和SARS-COV-2冠状病毒等病毒,导致Covid-19。

“我们一直在做ELISA,”Soh说。

实时酶联免疫吸附试验本质上是一个完整的实验室,芯片上有比人头发丝还宽的细小管道和阀门。一根静脉注射针将病人体内的血液引导到装置的微小电路中,ELISA在这里一遍遍地执行。

SOH比较制备蛋白质三明治的过程,其中两个分子或抗体附着于感兴趣的蛋白质。可以定制一抗抗体以寻找和锁定在特定的生物标志物上。一旦连接,第二抗体被激活。该抗体荧光或发光,由高速相机监测。基于血液样本发光多么明亮,科学家们不仅可以确定目标蛋白是否存在,也可以浓缩。血液中存在的较常规分子越多,样品也会更亮。

实时,为葡萄糖,乳酸和氧像等血迹开发了连续血液监测器,但延伸超出这些实例的技术已经证明“非常困难”,“SOH说。这就是为什么实时ELISA对无数蛋白质的适应性特别有前途。

“不要以胰岛素传感器想到这一点。将此想象成一种以完全新的和不同方式做ELISA的方式,”SOH说。

实时的ELISA也可能证明一个福音,提供有关药物和其他疗法的有效性的瞬间和详细反馈,但SOH认为该设备在重症监护单位和急诊室中最有用,时间和准确性是本质的。

Soh指出,COVID-19引发的“细胞因子风暴”就是一个例子。当疾病发作时,患者的免疫系统开始进入高度戒备状态,并产生大量的抗病信号蛋白,称为细胞因子。在某些情况下,即使疾病得到控制,机体也没有降低威胁水平,反而产生越来越多的细胞因子,从而导致败血症和内脏器官衰竭。

Soh设想了一种未来版本的实时酶联免疫分析法,它可以告诉医生患者体内的细胞因子水平是否因治疗而下降。Soh和他的团队已经在修改设备,以测量一种关键的细胞因子,IL-6。目前,IL-6检测必须送到实验室进行处理,需要三天时间才能得到结果。

“在败血症中,时间是关键 - 每小时都会,你的死亡概率增加了8%,”SOH说。“单一测试的患者没有三天。这可能具有挽救终身的影响。”


进一步探索

芯片实验室COVID-19抗体检测可提供快速、准确的结果

更多信息:Mahla Poudineh等。一种荧光夹心免疫测定,用于实时连续检测活体动物的葡萄糖和胰岛素,自然生物医学工程(2020)。DOI:10.1038 / S41551-020-00661-1
由...提供斯坦福大学
引文:新型血液检测设备持续监测血液化学(2020,12月22日),检索于2020年12月22日从//www.puressens.com/news/2020-12-blood-test-device-blood-chemistry.html
本文件受版权保护。除用于私人学习或研究的公平交易外,未经书面许可,任何部分不得转载。内容仅供参考之用。
24股票

反馈到编辑

用户评论