利用棉線、發(fā)光蛋白和智能手機(jī)攝像頭的組合

為了保護(hù)身體，免疫系統(tǒng)會(huì)制造出一種被稱(chēng)為抗體的蛋白質(zhì)，用來(lái)抓住感知到的威脅，不論這種威脅是來(lái)自HIV、新型冠狀病毒，還是自身免疫性疾病，這種威脅都是身體本身的一部分。在一項(xiàng)新的概念驗(yàn)證研究中，來(lái)自日本慶應(yīng)義塾大學(xué)和荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)的研究人員描述了一種新的系統(tǒng)，它利用棉線、發(fā)光蛋白和智能手機(jī)攝像頭的組合，在幾分鐘內(nèi)就能檢測(cè)到針刺血液中的抗體。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在《ACS Sensors》期刊上，論文標(biāo)題為“Thread-Based Bioluminescent Sensor for Detecting Multiple Antibodies in a Single Drop of Whole Blood”。

雖然一些測(cè)試只是簡(jiǎn)單地檢測(cè)抗體的存在，但是有時(shí)候醫(yī)生想知道有多少抗體在血液中循環(huán)。這類(lèi)定量測(cè)試可用于診斷一些疾病，包括感染和自身免疫疾病。雖然定量抗體測(cè)試還沒(méi)有被批準(zhǔn)在美國(guó)使用，但是這種測(cè)試有助于評(píng)估對(duì)SARS-CoV-2的免疫力。然而，定量測(cè)試目前需要在實(shí)驗(yàn)室中昂貴、精密的儀器上進(jìn)行，使其更容易獲取的努力只取得了有限的成功。因此，Maarten Merkx、Daniel Citterio及其同事測(cè)試了一種可以提供小型、廉價(jià)替代方案的方法。

這些研究人員開(kāi)發(fā)出基于微流控棉線的分析裝置（μTAD），依賴(lài)于棉線上保持的發(fā)光傳感器蛋白。在正確的抗體存在下，發(fā)光傳感器蛋白發(fā)出的光的顏色會(huì)發(fā)生從綠色到藍(lán)色的變化，與樣品中的抗體濃度有關(guān)。這些研究人員通過(guò)使用一滴摻雜HIV抗體的豬血液，發(fā)現(xiàn)他們的系統(tǒng)可以在5分鐘內(nèi)成功檢測(cè)HIV抗體水平。此外，這種裝置還可以檢測(cè)單個(gè)血液樣本中幾種不同抗體的數(shù)量，并且不需要大量的處理和培養(yǎng)步驟。他們發(fā)現(xiàn)，配備適配器的智能手機(jī)攝像頭可以捕捉到光線顏色的變化，而這種裝置本身則可以將顏色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為測(cè)試結(jié)果，并傳輸這些信息。他們表示，隨著進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，這種技術(shù)的組合可能能夠提供用戶友好的一步法抗體濃度分析。