國外科學(xué)家發(fā)明納米孔傳感器可檢測(cè)結(jié)核病

據(jù)外媒報(bào)道，有國外數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，目前，全球有近20億人營養(yǎng)不良，未來30年內(nèi)這個(gè)數(shù)據(jù)還會(huì)持續(xù)增長。更重要的是，全球農(nóng)業(yè)必須應(yīng)對(duì)耕地資源的污染、氣候變化惡化以及對(duì)作物病害日益難以抵抗的影響。但是，如果能夠?qū)z測(cè)和量化作物性狀、病原體和抗性的正確分子診斷平臺(tái)帶到現(xiàn)場(chǎng)，就可以將全球農(nóng)業(yè)推向一個(gè)更具可持續(xù)性的地球。

同一平臺(tái)還可以增強(qiáng)全球人民的健康。以結(jié)核病為例。作為全球十大死亡原因之一，每年有數(shù)百萬人繼續(xù)患上結(jié)核病，而且漏診是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。2017年，在1000萬人中，只有約640萬人通過國家報(bào)告系統(tǒng)正式記錄了結(jié)核病。世界衛(wèi)生組織2018年全球結(jié)核病報(bào)告指出，缺乏負(fù)擔(dān)得起、敏感和快速檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌的測(cè)試方式是一個(gè)主要障礙。

因此，目前，準(zhǔn)確、快速地診斷傳染病可以改善患者護(hù)理、適當(dāng)使用抗菌藥物，最終加強(qiáng)對(duì)人群內(nèi)傳染病的控制。在診斷方面，分子測(cè)試是最好的。無論是在檢測(cè)植物還是人類的病原體上，監(jiān)測(cè)基因組和蛋白質(zhì)組以分析核酸、蛋白質(zhì)和其他分子標(biāo)記，都是提供可靠結(jié)果的關(guān)鍵。

分子測(cè)試

分子測(cè)試改變臨床診斷測(cè)試

在醫(yī)學(xué)發(fā)展上，用于準(zhǔn)確鑒定病原體DNA或RNA的分子測(cè)試的出現(xiàn)已經(jīng)徹底改變了臨床診斷測(cè)試，并且分子測(cè)試現(xiàn)在在許多環(huán)境中是常規(guī)的。高收入國家通過具有適當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施和受控環(huán)境的集中實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜設(shè)備和冷鏈依賴試劑的實(shí)施。這些設(shè)施還擁有技術(shù)嫻熟的員工，可根據(jù)質(zhì)量保證協(xié)議操作和維護(hù)設(shè)備。在資源充足的國家，集中式模型為大多數(shù)人口提供高質(zhì)量的診斷測(cè)試，因?yàn)槲锪骰A(chǔ)設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)樣品的高效運(yùn)輸和測(cè)試結(jié)果的通信。

然而在低收入和中等收入國家(LMIC)，一些集中化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行復(fù)雜的分子檢測(cè)(例如，用于治療監(jiān)測(cè)的HIV病毒載量測(cè)量)，但這些設(shè)施通常在城市環(huán)境中。農(nóng)村或城郊地區(qū)的患者很難獲得這些服務(wù)，部分原因是基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸選擇不可靠。因此，在較低級(jí)別的當(dāng)?shù)卦O(shè)施中提供診斷測(cè)試可以改善護(hù)理質(zhì)量和患者結(jié)果。

但是分子測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用一般對(duì)設(shè)備的配置有著極高的要求，那么在此基礎(chǔ)上，將分子測(cè)試小型化到便攜式化將有助于將診斷從實(shí)驗(yàn)室?guī)朐\所，并在有限的范圍內(nèi)進(jìn)入救治現(xiàn)場(chǎng)。但這些設(shè)備是否足以滿足醫(yī)療點(diǎn)的定性和定量測(cè)試需求，特別是在低、中等收入國家?

目前易于使用、靈敏且低成本的護(hù)理點(diǎn)設(shè)備與資源匱乏的設(shè)置的自動(dòng)無線報(bào)告兼容，將變得異常重要。依靠生物傳感器來解決其中一些問題可能看起來是一個(gè)不可能實(shí)現(xiàn)的雄心勃勃的目標(biāo)，但我們相信我們可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，因?yàn)榭梢砸揽考{米孔。

納米孔傳感器可檢測(cè)結(jié)核病

近日，在醫(yī)學(xué)方面，國外研究人員正在對(duì)低成本即時(shí)診斷設(shè)備的開發(fā)和部署進(jìn)行大量投資，其中包括比爾和梅林達(dá)蓋茨基金會(huì)最近提供的280萬美元贈(zèng)款，以測(cè)試納米孔檢測(cè)結(jié)核病。通過提供更好的生物信息，可以走出實(shí)驗(yàn)室的低成本，敏感和特定的生物傳感器可以而且應(yīng)該為更健康的地球做出貢獻(xiàn)。

便攜式傳感器可以提供豐富的醫(yī)療數(shù)據(jù)

當(dāng)分子一個(gè)接一個(gè)地穿過孔隙時(shí)，納米孔傳感器利用電子電流的微小變化。電流的這些變化導(dǎo)致單分子傳感器具有無與倫比的靈敏度。正在開發(fā)的儀器已經(jīng)集成了樣品制備，核酸擴(kuò)增和一系列納米孔下游，可以在不到20分鐘的時(shí)間內(nèi)同時(shí)分析多達(dá)20個(gè)目標(biāo)。為了最大限度地提高可達(dá)性，輕巧便攜的設(shè)備經(jīng)久耐用，可以在任何地方進(jìn)行精確診斷，從臟污和多塵的土地到混亂的診所。

這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用是無止境的。在農(nóng)業(yè)方面，作物病害造成重大損失。同時(shí)檢測(cè)病原體和多重抗性標(biāo)記的能力可以支持精確噴灑，而實(shí)時(shí)分子監(jiān)測(cè)可以幫助預(yù)測(cè)種植和治療方案。