PNAS:更快更便宜的镰状细胞病检测方法

2017-07-14 19:59:02 来源:
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在美国,每名婴儿在诞生后的几分钟内,PNAS:更快更便宜的镰状细胞病检测方法,都要经历1连串旨在诊断多种疾病的检测,包括镰状细胞病。但是,PNAS:更快更便宜的镰状细胞病检测方法,在发展中国家诞生的数千名儿童,就没有那么荣幸了,这意味着,每一年有很多孩子得并死于这类疾病。

文献来源:Density-basedseparationinmultiphasesystemsprovidesasimplemethodtoidentifysicklecelldisease.

镰状细胞病是1类遗传性疾病﹐异常血红蛋白S(HbS)而至的血液病﹐因红细胞呈镰刀状而得名。最初见于非洲恶性疟疾流行区的黑人中。HbS杂合子对恶性疟疾具有保护性﹐单核吞噬系统将镰状细胞连同疟原虫1起清除﹐疟疾不治自愈﹐使HbS杂合子患者得以生存。此病在非洲多见,目前美国也很多。

美国两院院士、化学家GeorgeWhitesides教授实验室的化学与化学生物学博士后A.J.Kumar及其同事,开发出1种新的检测方法,用于诊断镰状细胞疾病,可在短短的12分钟内给出结果,而且本钱仅为50美分,比其他检测方法更快、更便宜。他们在本周《PNAS》发表的1篇论文详细描写了这类检测方法。

Kumar称:“我们当前使用的检测方法很好,它们有很高的灵敏度。但是运行装备本钱达数万美元,而且要花费数小时的时间来运行。这不适合于乡村诊所,乃至我们在美国看到的1些医疗基础设施没有到达标准的城市。因此,开发1种快速、低本钱的检测方法,就变得非常重要,这项研究表明,这类检测方法可能做到这1点。”

Kumar说,当运行50多个临床样本时——26个阳性和26个阴性,这类新的检测方法表现出良好的疾病灵敏度和特异性,所以早期的证据是很有希望的,但是,还需要额外的实验来肯定,现场使用这类检测方法是不是真正足够精确。

Kumar所设计的检测方法看似简单,是将科学家们已理解几10年的两种观点相结合而得出的。第1种观点是,受该疾病影响的血细胞比正常细胞更密集,第2种观点是,当在水中混合时,PNAS:更快更便宜的镰状细胞病检测方法,许多聚合物会根据密度,自动分离成多层。

通过密度分离细胞的常规方法,依托根据不同密度手动地分层液体。CharlesMace和Kumar得出结论,自我构成层可用来通过密度分离细胞,如红细胞。

他说:“当你将聚合物与水混合时,它们就像水和油1样分离。即使你搅拌它们,它们依然将回到这些分层。”

但是,直到遇到ThomasStossel博士,Kumar才相信这类技术可能对镰状细胞病有真实的影响。他说:“最初,我们致力于疟疾,由于我们认为,当寄生虫侵入细胞时,将会改变其密度。但是当我在哈佛医学院的1次小组讨论遇见TomStossel时,他说,‘你需要从事于镰状细胞。’他是1名经过训练的血液学家,在过去10几年中1直与赞比亚1家非营利组织共事,所以他已看到了诊断工具的需要和缺少。”

当Kumar及其同事用感染的血液运行这类检测方法时,他们获得的结果是准确无误的。健康的红血细胞在特定的水平停留在试管中,来自镰状细胞病感染血液的稠密细胞停留在1个明显更低的水平带。红细胞带用肉眼清晰可见。

但是,仅仅表明这类检测方法起作用了,是不够的。Kumar解释说:“我们想让这类检测方便变得尽量的简单。理念是,使它仅仅通过手指血就能够工作。由于这些梯度可自己聚集,这意味着,PNAS:更快更便宜的镰状细胞病检测方法,我们可使它们处于任何我们想要的体积中,即便是1个小小的毛细管。”

研究小组终究选定的设计是仅仅比牙签小的管子。Kumar说,在现场,运行该检测方法就像脱帽管1样简单,搜集患者的手指血,使其通过毛细作用进入管内。

虽然还需要进1步的研究来肯定,这类检测方法如何准确和有效,Kumar说,哪怕只制止几例镰状细胞相干的死亡,都将是1个成功。他说:“每一年大约有300,000名新生儿得镰状细胞病,而且绝大多数——大约80%到90%,是在非洲或印度,最重要的是,这些地方的人们不能取得当前的挑选检测。”

他继续说:“最近有研究显示,在撒哈拉以南非洲地区,50%到90%的儿童在诞生时得了镰状细胞病,在5岁之前死亡。而在美国,人们在儿童时期不会死于这类疾病,他们依然可以充分享受生命。所以,我的希望是,如果这类检测方法是有效的,那么它就可以够尽可能减少这些死亡数字。”

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