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发现血栓,在它们“制造破坏”之前
2013-12-13 11:18:04   来源:   作者:  评论:0 点击:

由麻省理工学院工程师们开发的简易尿液测试使用纳米科技来检测血栓
危及生命的血栓可能在长时间乘坐飞机的人群,处于手术恢复期须严格卧床的人群,以及服用特定药物的人群中形成。
由于并没有快速简便的方式来检测血栓,未被检测的血栓常常会在“挣脱”之后引起中风以及心脏病发作。然而,来自麻省理工学院的新技术不久可能改变这一点:一个工程师团队已经开发出一种使用简易尿液测试来检测血栓的方法。
这种在《ACS纳米》的最近一篇论文中描述的非侵入性的检测方法,依靠纳米微粒检测关键血栓形成因子——凝血酶。
这种系统可以用于监测血栓高风险患者,论文的高级作者Sangeeta Bhatia说。
“部分患者有更高的血栓形成风险,但是现有的血压检测并不能持续检测新的血栓的形成,”另一名高级附属成员Bhatia说。
监测凝血酶
血栓由一系列蛋白质的级联反应产生,这种级联反应最终生成一种修补伤口的纤维状蛋白质——纤维蛋白。这个过程的最后一步——由纤维蛋白原转变为纤维蛋白——由一种称为凝血酶的蛋白酶控制。
目前用于检测血栓的测试都是非常间接的,Bhatia说。其中一种为人熟知的D-二聚体测试,检测一种表明血栓处于分解过程的纤维蛋白副产物的存在,而非检测它的初始形成物。
Bhatia和她的同事在一种去年报道用于“结直肠癌症的早期检测”的技术基础上开发了他们的新型测试方法。“我们意识到同样的技术将在血栓检测中发挥作用,”她说。“所以我们选择了我们之前开发过的一种测试方法,这是一种可注射纳米微粒,我们将其制作成凝血酶感应器。”

这种系统包含食品和药物管理局推荐曾经推荐用于人体的氧化铁纳米微粒,外面被有专门与凝血酶发生反应的多肽(短氨基酸)。再注射进入小数后,纳米微粒会在小鼠体内转移。当微粒遇到凝血酶后,凝血酶会在特定的位点切断多肽,并释放经由动物尿液排出的片段。
尿液收集后,其中的蛋白质片段可以通过使用专门识别位于片段上的多肽标记的抗体来识别。研究人员已经证明由尿液中发现的标记数目与小鼠肺中的血栓程度成正比。
在报道于去年十二月《自然生物科学技术》的系统先前版本中,研究人员使用了质谱分析技术通过质量来识别这些片段。然而,使用抗体检测样本更为简易和廉价,研究人员说。
快速筛查
Bhatia说她预见了这种测试的两种可能的应用。一种是用于筛查急诊室中具有可能预测血栓症状的患者,这将让医生能够快速对这样的患者进行鉴别分类和决定是否需要更进一步的检查。

“目前他们不知道如何高效的鉴别谁需要做更广泛的检查。这是个不宜出现差错的过程,否则患者将接受不必要的昂贵的检测,”Bhatia说。
另外一种应用是用来监测具有高血栓风险的患者——例如,术中恢复期需长期卧床的人群。Bhatia正在研究一种类似于验孕测试的尿液试纸测试,医生可以在术后患者回家时发给他们。
“如果患者具有血栓形成的高风险性,你可以在他们回家时发放10支装的试纸,并嘱咐他们“每天在试纸上验尿,试纸变蓝后需要打电话给我,”她说。
这种技术也能应用于预测血栓再发,一位助理教授Henri Spronk说。
“高水平的活化标志物通常与血栓再发相关,但是他们没有很好的敏感性和特异性。如果被证明具有良好耐受性并且无毒的话,通过这种纳米微粒的应用,发生于正常的低水平的胜利性凝血酶生成的变化可以很容易得到检测,”Spronk说,他并非实验团队中的人员。

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