心脏病发作时,每一秒都很重要。一种新的血液检测方法可以在几分钟内而不是几小时内诊断出他们,可以作为急救人员和在家的人的工具。
“心脏病发作需要立即进行医疗干预,以改善患者的预后,但尽管早期诊断至关重要,但它也非常具有挑战性——在临床环境之外几乎是不可能的,”约翰霍普金斯大学助理研究科学家、该研究的主要作者彭铮说。“我们能够发明一种新技术,可以快速准确地确定某人是否患有心脏病。”
这项概念验证工作可以被修改以检测传染病和癌症生物标志物,最近发表在《高级科学》杂志上。
郑和资深作者伊珊·巴曼通过生物光子学开发了诊断工具,利用激光检测生物标志物,这是身体对包括疾病在内的条件的反应。在这里,他们利用这项技术在血液中发现心脏病发作的最早迹象。
据估计,仅在美国,每年就有80多万人心脏病发作,但心脏病仍然是最难诊断的疾病之一,其症状千差万别,而且在发作的早期阶段,生物信号可能很微妙,很容易被忽视,而在这个阶段,医疗干预可以发挥最大的作用。
被怀疑患有心脏病的人通常会接受一系列的检查来确认诊断——通常是从测量心脏电活动的心电图开始,这个过程大约需要五分钟,然后是血液检查来检测心脏病发作的特征,其中实验室工作至少需要一个小时,而且经常需要重复。
该团队创造的独立血液测试可以在5到7分钟内提供结果。研究人员说,它也比目前的方法更准确,更实惠。
这项发明的核心是一个具有开创性纳米结构表面的微型芯片,血液可以在上面进行测试。来源:威尔·柯克/约翰·霍普金斯大学
虽然这种测试是为了在临床环境中快速诊断工作而设计的,但它也可以作为一种手持工具,供急救人员在现场使用,或者人们甚至可以在家里自己使用。
“我们说的是速度,我们说的是准确性,我们说的是在医院外进行测量的能力,”机械工程系的生物工程师巴曼说。“在未来,我们希望它能被制成一种手持式仪器,就像《星际迷航》中的三录仪一样,你有一滴血,然后,在几秒钟内,你就能检测到。”
这项发明的核心是一个具有开创性纳米结构表面的微型芯片,血液可以在上面进行测试。该芯片的“超表面”增强了拉曼光谱分析过程中的电信号和磁场信号,即使在超低浓度下,也能在几秒钟内看到心脏病发作的生物标志物。该工具足够敏感,可以标记当前测试根本无法检测到的心脏病发作生物标志物,或者直到发作很晚才被检测到。
研究人员说,虽然这个工具是用来诊断心脏病发作的,但它也可以用来检测癌症和传染病。
“这有巨大的商业潜力,”巴曼说。“没有什么能限制这种平台技术。”
接下来,该团队计划改进血液测试并探索更大规模的临床试验。
作者包括Lintong Wu, Piyush Raj, Jeong Hee Kim, Santosh Paidi,约翰霍普金斯大学的所有人,以及美国国家标准与技术研究所的Steve Semancik。
更多信息:彭铮等,等离子体超表面多路SERS检测血清心脏标志物,《先进科学》(2024)。DOI: 10.1002 / advs.202405910期刊信息:由约翰霍普金斯大学提供的Advanced Science引文:新的激光诊断工具快速检测心脏病发作的最早迹象(2024,10月16日)检索自2024年10月17日https://medicalxpress.com/news/2024-10-laser-diagnostic-tool-quickly-earliest.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。