只有一滴血,能檢測什麼疾病?

只有一滴血,能檢測什麼疾病? [email protected] CC BY 2.0

一滴血檢測百種數據

2014年的諾基亞(Nokia)Sensing XCHALLENGE獎得主- The DNA Medicine Institute(DMI)公司,以開發一台使用一滴血即能自己檢測上百種疾病的手持機器「rHEALTH」(Reusable Handheld Electrolyte and Lab Technology for Human)獲得青睞。事實上,以少許的血液,取代現行去醫院動輒抽上兩小管血液的檢查方式,儼然已在醫療檢測上成為未來的趨勢;除了DMI,還有另一家屬性類似的公司,在業界相當有名,名為Theranos的公司,同樣也能由少許血量檢測多種疾病,然而,Theranos提供的是服務,也就是受測者到Theranos的服務中心提供血樣,再由公司的實驗室進行檢測。

「rHEALTH」需要的檢測樣本,就如同糖尿病人檢測血糖時用針戳一下手指所能得到的血量,其技術的核心,就是把原先檢測的試紙尺寸做到奈米等級,只要一般檢測的1/1500血量,即可做上百種檢驗。另外也有如同小貼紙般的穿戴產品,可以量測基本的生命訊號,像體溫、呼吸、心跳等。這項產品現在開發有三種形式,實驗室研究用、個人醫療和消費型。同時DMI也積極和美國航空暨太空總署(NASA)合作,量測太空人的血液提供健康追蹤。這項發明,同時也獲得美國國立衛生院(NIH)、比爾蓋茲基金會(Gates foundation)的經費贊助。看來一滴血的使用潛力無窮。

一滴血看過去和現在的感染病毒

從另一個檢測疾病的角度來看,血液在身體裡循環,不但記錄了它流動過的地方所發生的事件,另外就是免疫系統因應外來物質進入生物體而產生反應的痕跡。美國「霍華德·休斯醫學研究所」(Howard Hughes Medical Institute, HHMI)的研究團隊,就利用這種免疫反應產生抗體的特點,設計了只要一滴血的技術,就可以檢出受測者曾經感染過的病毒。這個技術,可測得的病毒種類多達兩百多種,而且檢測可利用機械手臂來操作,花費僅25美元,可謂是相當經濟。這個檢測技術稱作「VirScan」,現在仍在實驗室使用階段,但未來,很有希望在現有的特定病毒測試方法之外,提供另一種選擇。

抗體尋找相對應的病毒

「VirScan」的重點在於檢測血液內206種已知造成人類感染的病毒所產生的抗體,這些抗體是人體第一次遇到病毒時產生的,而這些抗體即使在已經清除感染後,還是會在體內持續存在。如此,「VirScan」可以檢測的病毒感染,就不僅是生物體免疫系統正在對抗的病毒,也可以提供過去病毒的感染史。

「VirScan」將受測者的一小滴血液和十萬種無害的病毒混合,這些病毒都已被科學家藉由基因工程的方法偽裝成會攻擊人類的病毒,例如HIV和流感病毒。這些病毒事先被戴上了「面具」,這個「面具」其實是分子鏈,稱作「多肽」(peptides),可接附於病毒的表面。如此,抗體便可以利用這些「多肽」來識別出它要攻擊的目標病毒。當血液和這些病毒混合後,血液中的抗體就會各自去找對應的目標病毒,之後科學家可將任何無法識別的病毒洗去。「VirScan」接下來將這些被抓住的病毒上的DNA取出,利用DNA定序,再經過電腦資料庫比對處理,就可以知道有這個受測者血液內的病毒史。

少血量+多種檢測+攜帶產品

這個檢測是一個全新的技術,但還不完善。例如說,較小的病毒可能會無法抓住,或者,本質上是兩種不同的感染,但是病毒相近,抗體可能相同,但只能被識別為一種病毒感染。然而,無論如何,這個從免疫的角度來分析病毒感染史技術,未來也可以用在其他疾病,例如癌症的檢測。

一滴血或者非常少的血量,做多種的檢測,同時設計為攜帶式產品,更接近Point of Care,已經是趨勢?

文章參考:HHMI
影片來源:medicitynewsHarvard Medical School
圖片來源:aldenchadwick@Flickr  CC BY 2.0
原文參考:Science



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BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。