美開發(fā)可快速診斷肺結(jié)核的便攜納米設備 用時不到3小時

美國馬薩諸塞州總醫(yī)院（MGH）研究人員曾*開發(fā)出癌癥診斷便攜設備，現(xiàn)在他們又在結(jié)核病和其他重要傳染病的快速診斷技術(shù)上取得了新的進展。研究人員在《自然·通訊》和《自然·納米技術(shù)》分別發(fā)表研究成果，該設備融合了微流體技術(shù)和核磁共振（NMR）技術(shù)，不僅能診斷出這些重要的傳染病，還能確定是否存在耐抗生素菌株。

兩篇論文的共同作者、MGH主任醫(yī)師拉爾夫·惠斯勒博士表示，快速查明與傳染病有關(guān)的病原體并對耐藥性進行測試，對于診斷疾病和決定是否要對患者使用抗生素非常重要。新方法僅需2至3個小時即可完成上述過程，這比動輒需要兩周時間才能提供診斷結(jié)果的標準培養(yǎng)法有了很大的進步。

MGH研究人員過去曾開發(fā)出能檢測血液（或非常小的組織樣本）中癌癥生物標志的便攜設備。靶細胞或分子首先由磁性納米粒子進行標記，然后樣本通過一個微型NMR系統(tǒng)，其能檢測和量化靶標的量值。但是，要將該系統(tǒng)用于細菌診斷時存在難以找到抗體的問題，在早期研究中，抗體常被用以準確檢出特定細菌。于是，研究團隊轉(zhuǎn)向?qū)⑻囟ê怂嵝蛄凶鳛榘袠恕?/p>

在4月23日《自然·通訊》中描述的新設備，可在少量痰標本中檢出結(jié)核病菌的DNA（脫氧核糖核酸）。DNA從樣品中提取后，使用標準程序?qū)Π袠诵蛄羞M行擴增，然后由含有互補核酸序列的聚合物小珠捕獲，并由磁性納米粒子（其序列可與靶標DNA的其他部分進行綁定）進行標記。將微型NMR線圈納入設備，即可檢出樣本中存在的任何結(jié)核病菌DNA。

對結(jié)核病患者和健康人群的對照樣本進行的測試表明，該設備在不到3小時的時間內(nèi)檢出了所有的陽性樣本，誤報率為零。而現(xiàn)有的診斷程序則需數(shù)周時間，且漏報率高達40%。

研究人員在5月5日《自然·納米技術(shù)》上描述了一種類似的新技術(shù)。該系統(tǒng)將核糖體RNA（rRNA）作為納米粒子標記的目標。研究人員開發(fā)的普通核酸探針能檢測許多細菌種群共有的rRNA區(qū)域，開發(fā)的另一組探針則將13種臨床上常見的重要病原體的特定序列作為靶標，這些病原體包括肺炎鏈球菌、大腸埃希氏菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等。

該設備的靈敏度非常高，能檢出10毫升血液試樣中僅存的一兩個細菌，從而準確地判斷出細菌載荷。對感染患者血液樣本的測試表明，系統(tǒng)在不到兩小時內(nèi)準確地識別了特定的細菌種類，還發(fā)現(xiàn)了標準培養(yǎng)技術(shù)無法檢出的兩個細菌種類。

惠斯勒表示，基于磁相互作用檢測病原體是一種非?？煽康姆椒ǎ洳挥霉軜悠返馁|(zhì)量，這意味著在有限資源環(huán)境下的大范圍凈化措施將不再必要。而且，在幾個小時內(nèi)就能檢測出細菌，這對控制結(jié)核病的擴散具有至關(guān)重要的意義。