日前开发成功的1种查加斯病尿液纳米粒子检验(Chunap)浓缩、保存和检测尿液中的克氏锥虫抗原,以在早期无创诊断先天性查加斯病。
先天性查加斯病的传统诊断方法基于诞生时的显微镜检和诞生9个月后的血清检验;但是,显微镜检会漏检许多感染,而且许多风险婴儿诞生后6到9个月时没法完成血清检验。
以约翰霍普金斯大学(Baltimore,MD,USA)的科学家为首的多国科研小组搜集了无先天感染的Bolivian婴儿的74份尿样和先天感染婴儿的23份尿样,后者的尿样搜集在抗锥虫治疗前完成。搜集了秘鲁利马12名血清阴性婴儿的尿样作为无病阴性对比。用显微镜微方法和聚合酶链反应(PCR)评估婴儿诞生时和诞生1个月后搜集的血样。
用两种快速诊断检验(RDT)检测这些样本,1种是间接血液凝集检验(IHA),另外一种是InBios国际公司(Seattle,WA,USA)的ChagasDetect,它是1种免疫层析试纸测定。科研小组评估了聚N-异丙基丙烯酰胺纳米粒子捕捉、浓缩和保存克氏锥虫抗原的能力,用台盼蓝赋予纳米粒子功能,通过沉淀聚合方法合成纳米粒子,并用光子相干谱法鉴定纳米粒子,为先天性查加斯病开发的尿检。
然后用上述纳米粒子浓缩先天感染和未感染婴儿的尿样。用抗克氏锥虫单克隆抗体脂磷(酸)聚糖通过蛋白质印迹法洗脱和检测抗原。用赛默飞世尔科技公司(Rockford,IL,USA)的加强型化学发光系统SupersignalWestDura显像抗原带纹。由1名不知道患者查加斯病状态的化验生物学家实行Chunap检验。
纳米粒子将克氏锥虫抗原浓缩了100倍,蛋白质印迹法的检测限从50纳克/毫升降至0.5纳克/毫升。Chunap检验作用于诞生1个月后的1份样本的灵敏度为91.3%(21/23),与PCR作用于诞生时和诞生1个月后的两份样本的灵敏度相仿,为先天性查加斯病开发的尿检,而远高于显微镜检查两份样本的灵敏度。Chunap检验的特异性为96.5%,针对有病者为71/74,无病者为12/12。微方法和PCR的积累灵敏度分别为34.8%(8/23)和91.3%(21/23)。被粒子隔离的克氏锥虫抗原可以使其不被胰蛋白酶消化。
该研究的论文发表于2014年10月2日的《公共科学图书馆》杂志《被忽视的热带病》分册。作者总结说,Chunap有望帮助边远地区医疗机构实现先天性查加斯病的初期床旁诊断。这项纳米技术利用于发展中国家还有很多工作要做。科研小组目前正在优化1种基于纳米粒子磁标记的新分离方法,为先天性查加斯病开发的尿检,使得无需高速离心就可以从尿液中分离粒子,为先天性查加斯病开发的尿检。虽然在这项研究中该方法用于查加斯病,但改造后也可用于检测尿液和其它体液中的其它寄生虫感染。
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