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超实用发现!这种物质让检测灵敏度提高100-1000倍!

日期:2017-07-20 22:35:54 来源: 转化医学网 点击:

华盛顿大学的科学家们发明了一种简单的方法来提高医学诊断测试的准确性。通过在检测的关键步骤添加多巴胺,多巴胺是一种首先从贝类中分离的物质,该团队可以将常见的生物检测的灵敏度提高100到1,000倍。

即使这些“生物标志物”的存在水平远低于今天标准测试的检测阈值,高灵敏性的测试也将使科学家们能够识别病原体,疾病和特定的细胞蛋白质。初步结果显示,聚多巴胺提高了针对HIV,Zika病毒和特定蛋白质测试的准确性和分辨率。

华盛顿大学生物工程系的Gao教授指出:常见的生物测定是实验室实验和医学测试的核心工作。通过提高这些测试的灵敏度,我们可以在疾病或病症的早期进行更准确的医学诊断,并且在研究过程中实现更多的确定性和更少的浪费。

Gao教授领导该研究,他们将实验成果发表在“自然生物医学工程”杂志,将该技术简称为EASE。

EASE的重点是在关键操作步骤中添加两种生化成分,多巴胺和HRP。HRP是用于加速生物医学研究中反应速率的常用蛋白酶。 Gao教授和他的团队发现HRP可以将多巴胺分子连接在一起形成聚合物链-聚多巴胺。聚多巴胺又可以积累在反应容器的表面上,如小培养皿。聚多巴胺的存在使科学家可以继续其传统操作,而测试灵敏度显著提高。Gao教授希望这个简单的改变意味着科学家和医疗专业人员可以轻松地将EASE纳入其常规做法和程序。

Gao教授说:“科学家一直在努力提高这些常见测试的准确性,但解决方案通常涉及全新的操作或昂贵的设备。可以理解,研究人员可能不愿意投资不熟悉的操作或昂贵的新设备。而EASE是一种简单的补充,就像软件升级,而不是改变您的操作系统。

这些检测包括一些最常见的医学和实验室测试,如ELISA,微阵列,FISH和免疫组织化学成像。这些测定中的一些已经使用了几十年,以帮助医院和医生通过观察患者的血液,其他体液或细胞来检测疾病或其他状况的特征。根据测试,这些指标可能是细菌或病毒的碎片,化学物质,白细胞产生的抗体,激素或甚至DNA片段。

Gao教授指出:但如果这些化合物的含量极低,传统测试可能会检测不到,并输出不准确的医疗信息。通过提高测试的灵敏度,EASE降低了不确定性,甚至增加了这些测试可以提供的信息量。例如,该团队使用EASE来检测Zika病毒在灵长类动物胎盘组织中的存在情况。EASE大大提高了测试的灵敏度,他们能够看到胎盘内哪些类型的细胞被Zika感染。

Gao教授和他的团队最初并没有解决这个问题。聚多巴胺最初是从贝类中分离出来的,研究人员已经知道该物质可以与蛋白质反应。但是,他们想要得到聚多巴胺需要一个被动的,耗时的操作。该研究的主要作者Li注意到HRP可以与多巴胺反应形成聚多巴胺,而且这种方法比现有的方法要快得多。Li是华盛顿大学材料科学和工程博士生。

科学家们不完全理解为什么添加聚多巴胺会提高这些生物检测的灵敏度,也许未来的研究可以阐明这一机制。但是Gao教授的重点是将EASE应用于更多的诊断测试。
 

(责任编辑:xgh)

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