在美國,每一名嬰兒在出生后的幾分鐘內,都要經歷一連串旨在診斷多種疾病的檢測,包括鐮狀細胞病。然而,在發展中國家出生的數千名兒童,就沒有那么幸運了,這意味著,每年有很多孩子患上并死于這種疾病。
鐮狀細胞病是一類遺傳性疾病﹐異常血紅蛋白S(HbS)所致的血液病﹐因紅細胞呈鐮刀狀而得名。最初見于非洲惡性瘧疾流行區的黑人中。HbS雜合子對惡性瘧疾具有保護性﹐單核吞噬系統將鐮狀細胞連同瘧原蟲一起清除﹐瘧疾不治自愈﹐使HbS雜合子患者得以生存。此病在非洲多見,目前美國也不少。
美國兩院院士、化學家George Whitesides教授實驗室的化學與化學生物學博士后A.J.Kumar及其同事,開發出一種新的檢測方法,用于診斷鐮狀細胞疾病,可在短短的12分鐘內給出結果,而且成本僅為50美分,比其他檢測方法更快、更便宜。他們在本周《PNAS》發表的一篇論文詳細描述了這種檢測方法。
Kumar稱:“我們當前使用的檢測方法很好,它們有很高的靈敏度。但是運行設備成本達數萬美元,而且要花費數小時的時間來運行。這不適合于鄉村診所,甚至我們在美國看到的一些醫療基礎設施沒有達到標準的城市。因此,開發一種快速、低成本的檢測方法,就變得非常重要,這項研究表明,這種檢測方法可能做到這一點。”
Kumar說,當運行50多個臨床樣本時——26個陽性和26個陰性,這種新的檢測方法表現出良好的疾病靈敏度和特異性,所以早期的證據是很有希望的,但是,還需要額外的實驗來確定,現場使用這種檢測方法是否真正足夠精確。
Kumar所設計的檢測方法看似簡單,是將科學家們已經理解幾十年的兩種觀點相結合而得出的。第一種觀點是,受該疾病影響的血細胞比正常細胞更密集,第二種觀點是,當在水中混合時,許多聚合物會根據密度,自動分離成多層。
通過密度分離細胞的常規方法,依靠根據不同密度手動地分層液體。Charles Mace和Kumar得出結論,自我形成層可用來通過密度分離細胞,如紅細胞。
他說:“當你將聚合物與水混合時,它們就像水和油一樣分離。即使你攪拌它們,它們仍然將回到這些分層。”
然而,直到遇到Thomas Stossel博士,Kumar才相信這種技術可能對鐮狀細胞病有真正的影響。他說:“最初,我們致力于瘧疾,因為我們認為,當寄生蟲侵入細胞時,將會改變其密度。但是當我在哈佛醫學院的一次小組討論遇見Tom Stossel時,他說,‘你需要從事于鐮狀細胞。’他是一名經過訓練的血液學家,在過去十幾年中一直與贊比亞一家非營利組織共事,所以他已經看到了診斷工具的需要和缺乏。”
當Kumar及其同事用感染的血液運行這種檢測方法時,他們獲得的結果是準確無誤的。健康的紅血細胞在特定的水平停留在試管中,來自鐮狀細胞病感染血液的稠密細胞停留在一個明顯更低的水平帶。紅細胞帶用肉眼清晰可見。
然而,僅僅表明這種檢測方法起作用了,是不夠的。Kumar解釋說:“我們想讓這種檢測方便變得盡可能的簡單。理念是,使它僅僅通過手指血就能工作。因為這些梯度可自己聚集,這意味著,我們可以使它們處于任何我們想要的體積中,即使是一個小小的毛細管。”
研究小組最終選定的設計是僅僅比牙簽小的管子。Kumar說,在現場,運行該檢測方法就像脫帽管一樣簡單,采集患者的手指血,使其通過毛細作用進入管內。
雖然還需要進一步的研究來確定,這種檢測方法如何準確和有效,Kumar說,哪怕只阻止幾例鐮狀細胞相關的死亡,都將是一個勝利。他說:“每年大約有300,000名新生兒患上鐮狀細胞病,而且絕大多數——大約80%到90%,是在非洲或印度,最重要的是,這些地方的人們不能獲得當前的篩選檢測。”
他繼續說:“最近有研究顯示,在撒哈拉以南非洲地區,50%到90%的兒童在出生時患有鐮狀細胞病,在5歲之前死亡。而在美國,人們在兒童時期不會死于這種疾病,他們仍然可以充分享受生命。所以,我的希望是,如果這種檢測方法是有效的,那么它就能夠盡量減少這些死亡數字。”
合成大麻素是新精神活性物質中結構類型最為多樣、濫用范圍最為廣泛的一類毒品,實現其高靈敏、抗干擾現場檢測對維護生命健康和社會穩定具有重要意義。中國科學院新疆理化技術研究所痕量化學物質感知團隊在合成大麻素......
為便于供應商及時了解政府采購信息,根據《財政部關于開展政府采購意向公開工作的通知》(財庫〔2020〕10號)等有關規定,現將浙江醫院2025年8月至10月采購意向公開如下:采購單位浙江醫院采購項目名稱......
根據《化妝品標準制修訂工作程序規定(試行)》,國家藥監局化妝品標準化技術委員會組織開展了2025年化妝品標準制修訂項目立項遴選工作。經公開征集立項建議、標委會組織審查,擬將34項化妝品標準制修訂項目列......
廣電計量(002967)7月22日晚間發布向特定對象發行A股股票預案的公告,擬募集資金13億元,用于衛星互聯網、航空裝備、新一代人工智能芯片、數據智能等戰略性產能投資,募投項目均是國家新質生產力代表性......
2025年7月17日,“質析毫微?譜繪萬象”半導體痕量成分檢測技術交流會在中國科學院上海應用物理研究所學術交流中心隆重舉行。本次會議由中國物理學會質譜分會、北京雪迪龍科技股份有限公司聯合主辦,中國科學......
由全國獸藥殘留專家委員會辦公室組織制修訂的《食品安全國家標準水產品中喹諾酮類藥物殘留量的測定液相色譜-串聯質譜法》等33項標準,于2025年6月3日經農業農村部、國家衛生健康委員會和國家市場監督管理總......
在當今快節奏的生活中,食品不僅可以滿足味蕾的享受,更是維持人體正常生理功能與健康狀態的基石。營養物質作為食品功能的核心成分,涵蓋了碳水化合物、蛋白質、脂肪、維生素、礦物質等多個類別。其中,礦物質雖然需......
當地時間2025年5月22日,美國聯邦通信委員會(FCC)以4:0的表決結果通過了一項新規定,該規定明確禁止被視為美國國家安全風險的中國實驗室檢測在美國使用的電子設備,如智能手機、攝像頭和計算機。這一......
國家認監委關于注銷相關實驗室部分領域強制性產品認證指定檢測業務的公告根據《強制性產品認證機構和實驗室管理辦法》規定,經相關實驗室主動申請并審核確認,現注銷南京海關紡織工業產品檢測中心等7家實驗室承擔的......
近日,電科博微旗下合安院發布國內首創的軋管及管加工系列智能檢測設備,將有效解決冶金、能源、汽車制造等領域的質量檢測難題,為行業發展注入新的活力。......