新型血液检测装置持续监测血液化学

即使是最常规的医疗检查，验血也常常是第一要务。但是，尽管这种普通的检测方法具有诊断能力，但它只能提供某一时刻的血液快照。

“一个验血例如，但不能告诉你，例如，胰岛素或葡萄糖水平是否在患者中增加或减少，“电气工程教授和斯坦福的放射学。”知道改变的方向是重要。”

现在，Soh与材料科学与工程助理教授Eric Appel及其同事合作开发了一种技术，可以提供这一关键的缺失信息。他们的设备被称为“实时酶联免疫吸附试验”(Real-time ELISA)，能够执行许多任务血非常快速地测试，然后将个体结果缝合在一起，以便能够连续，实时监测患者的血液化学。研究人员最终与电影一样多的东西而不是快照。

在一项新的研究中，在期刊上发表自然生物医学工程，研究人员使用该装置同时检测胰岛素和血糖水平活的糖尿病大鼠。但研究人员表示，他们的工具的功能远不止这些，因为它可以很容易地进行修改，以监测任何感兴趣的蛋白质或疾病生物标记物。

技术上，该系统依赖于现有技术称为酶联免疫吸附测定酶 - ELISA（“EE-LYZ-AH”）的短暂。自20世纪70年代初以来，ELISA一直是生物分子检测的“黄金标准”，并且可以在血液中几乎鉴定任何肽，蛋白质，抗体或激素。例如，ELISA测定擅长识别过敏。它还用于发现艾滋病毒，西尼罗河和SARS-COV-2冠状病毒等病毒，导致Covid-19。

“我们一直在做ELISA，”Soh说。

实时酶联免疫吸附试验本质上是一个完整的实验室，芯片上有比人头发丝还宽的细小管道和阀门。一根静脉注射针将病人体内的血液引导到装置的微小电路中，ELISA在这里一遍遍地执行。

SOH比较制备蛋白质三明治的过程，其中两个分子或抗体附着于感兴趣的蛋白质。可以定制一抗抗体以寻找和锁定在特定的生物标志物上。一旦连接，第二抗体被激活。该抗体荧光或发光，由高速相机监测。基于血液样本发光多么明亮，科学家们不仅可以确定目标蛋白是否存在，也可以浓缩。血液中存在的较常规分子越多，样品也会更亮。

实时，为葡萄糖，乳酸和氧像等血迹开发了连续血液监测器，但延伸超出这些实例的技术已经证明“非常困难”，“SOH说。这就是为什么实时ELISA对无数蛋白质的适应性特别有前途。

“不要以胰岛素传感器想到这一点。将此想象成一种以完全新的和不同方式做ELISA的方式，”SOH说。

实时的ELISA也可能证明一个福音生物医bob88体育平台登录学研究，提供有关药物和其他疗法的有效性的瞬间和详细反馈，但SOH认为该设备在重症监护单位和急诊室中最有用，时间和准确性是本质的。

Soh指出，COVID-19引发的“细胞因子风暴”就是一个例子。当疾病发作时，患者的免疫系统开始进入高度戒备状态，并产生大量的抗病信号蛋白，称为细胞因子。在某些情况下，即使疾病得到控制，机体也没有降低威胁水平，反而产生越来越多的细胞因子，从而导致败血症和内脏器官衰竭。

Soh设想了一种未来版本的实时酶联免疫分析法，它可以告诉医生患者体内的细胞因子水平是否因治疗而下降。Soh和他的团队已经在修改设备，以测量一种关键的细胞因子，IL-6。目前，IL-6检测必须送到实验室进行处理，需要三天时间才能得到结果。

“在败血症中，时间是关键 - 每小时都会，你的死亡概率增加了8％，”SOH说。“单一测试的患者没有三天。这可能具有挽救终身的影响。”

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