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手持式仪器可在几分钟内评估牙科疾病

2019-05-09 12:35:28 药业动态190℃

  手持式仪器可在几分钟内评估牙科疾病

  2007年4月5日

  谁会想到,当被称为三重奏的星际迷航医疗诊断工具在现实生活中出现时,第一个用户可能就是这样。 。 。你的牙医。

  根据3月27日出版的PNAS(美国国家科学院院刊)上的一篇论文,最近完成的一项与密歇根大学进行的试点研究显示桑迪亚国家实验室的手持设备只需几分钟即可确定 - 来自一小部分样本单独的唾液 - 不仅如果患者患有牙龈疾病,而且定量地说疾病是多么先进。

  桑迪亚研究员Amy Herr说:“任何医学检验的黄金标准都是用于检查人类患者的仪器。” “试点研究使我们能够将我们的结果与接受的临床测量结果进行比较。然后我们可以统计验证牙周病生物标志物和新的微流体仪器。

  “我们实现了更快,更可重复的结果,因为我们将通常需要耗费大量时间的手动操作的步骤组合到一个自动化设备中。”

  桑迪亚是国家核安全局(NNSA)的实验室。

  由于测试所需的样品液量很少,Herr认为在其他疾病领域有进一步的应用 - 包括可能改善前列腺和乳腺癌的诊断 - 以及在疫苗开发研究中使用的动物模型中血清的快速测量。

  桑迪亚研究员Anup Singh说:“这项技术对桑迪亚在国土防御方面的努力也有很大的希望。我们正在努力使用诊断平台检测体液中的生物毒素和其他标记物,以便能够诊断生物制剂的暴露。“

  “我们已经提交了专利和技术进步来保护这项工作,”赫尔说,“该研究引发了商业和大学对我们发明的兴趣。我们的团队 - 一个由内部和外部合作者组成的跨学科团队 - 相信桑迪亚在这一领域的贡献可以促进个性化医疗。因此我们“积极扩展桑迪亚实验室芯片工具的极限。”

  “芯片上的实验室”是指在计算机芯片大小的区域上的整个实验室,仅需要少量材料来进行自动化学分析。

  这个怎么运作

  桑迪亚早些时候报道了唾液检测技术的组成部分,这是桑迪亚综合临床方法的第一次综合研究。

  基本原理? “生物医学研究人员怀疑,存在的蛋白质数量或类型的变化可能有助于作为疾病诊断的生物标志物,”Herr说。 “我们目前在唾液中使用特定酶的工作支持了关于牙周病的假设。”

  帮助牙科医生,口袋大小的设备测量生物标记的状态,以确定疾病已经退回多少。它的进展可能是隐形的,无声地前进或后退而没有任何迹象。

  相关故事安德鲁联盟和赛多利斯为生命科学实验室推出移液器+系统研究显示动物如何记住和定位食物来源减少抗体适应性可能使老年人更容易感染流感“牙周炎可能是偶发性的,”赫尔说。 “你需要知道疾病进展的阶段,以便最有效地诊断和治疗疾病。如果治疗效果良好,我们监测的酶[生物标志物]会减少或稳定下来。”

  通常,由于所涉及的时间和费用,从业者以前无法进行广泛的生化研究。

  这项工作由国家牙科和颅面研究所(NIDCR)资助,是美国国立卫生研究院的20个研究所之一,是第一个使用微升唾液的应用,这是一种无痛且易于固定的液体。大多数情况下的现实生活替代方案是准主观生理测量,例如牙龈退缩和探查时牙龈出血,以诊断牙周炎。

  与桑迪亚的MicroChemLab--其芯片上的实验室专利版本 - 报告感兴趣的液体中的多种蛋白质特征不同,PNAS中描述的临床诊断仪器是一个芯片上的实验室,用于量化特定蛋白质的量(或一组蛋白质)特别存在于生物体液中。监测特定蛋白质的数量使该工具可用作临床诊断。

  使用一次性实验室芯片盒,该装置使用由聚丙烯酰胺凝胶制成的分子筛。微流体芯片中筛的位置使用改编自半导体工业的光刻方法确定。凝胶是多孔的,具有非常小的开口。低电流(以微安测量)通过凝胶,称为电泳的过程使带电荷的蛋白质通过它。凝胶具有类似明胶的稠度,并且通过允许较小分子的容易通过并减缓较大分子的通过,快速分离唾液中含有的蛋白质。在该分离之前,使蛋白质与选择的特异性抗体接触,所述特异性抗体结合生物标记物的能力。用附着于其上的荧光分子预先标记抗体。通过激光对这些组合分子进行询问 - 荧光抗体和与生物标志物结合的荧光抗体 - 决定了存在的生物标志物的量,表明牙周炎的程度。

  该研究的桑迪亚作者,除了NrCR项目初级研究员Herr和Singh,还包括Anson Hatch,Daniel Throckmorton,James Brennan和Huu Tran,以及密歇根大学牙科学院的Will Giannobile,Ann乔木。

  

  欲了解更多信息,请访问:www.sandia.gov/mission/homeland/chembio/development/biotechnology/nih2.html

  出处:http://www.sandia.gov

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