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利用拉曼散射技术可研制出实现快速检测感染的芯片

2013-07-30 10:18
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  美国杜克大学的生物医学工程师和基因组研究人员开发出一种能在患者未出现症状前发现感染的检测方法,且已经在人体标本实验中获得了验证。研究人员称,下一步他们将据此开发出相应的检测芯片和便携检测设备,有望使传统的感染检测过程更加简单、快速、准确。

  新方法基于银纳米粒子导向目标追踪技术,能够在感染初期发现血液中一种特殊的分子标志物。当光线照射到样品上时,纳米粒子就会立即附着在这种分子标志物上,从而形成一种特殊的光学指纹,提示感染。

  负责该项研究的美国杜克大学普拉特工程学院特聘教授,菲茨帕特里克研究所光学研究中心主任图安·福-迪纳说,他们已经证实这种方法能够从人体中检测到特定的遗传物质。他同时也是一位化学家,在纳米生物技术领域的研究已有十几年的历史。

  在这个跨学科研究项目中,福-迪纳的团队与杜克大学基因组科学与政策研究所(IGSP)的科学家进行了紧密的合作。IGSP的研究人员开发出了一种通过分析RNA测量宿主对感染反应的方法。

  杜克大学的这项技术与一种被称为拉曼散射的现象密切相关。在实验中,当光线(通常采用激光)照射在样本上时,目标分子会发生振动并发出一种独特的光散射,这种现象被称为拉曼散射。通常情况下,这种拉曼反应是极其微弱,难以察觉。但一旦目标分子与金属纳米粒子或纳米结构发生耦合后,拉曼效应会大幅增强,有时幅度甚至会超过100万倍,这时观察起来便会容易得多。新研究正是借助这一现象发现感染的。

  杜克大学基因组科学与政策研究所基因组医学部主任杰弗里·金斯伯格说,新研究为多基因组的标记铺平了道路,今后将有助于开发出更准确、快速的诊断设备。基于这一技术的新设备将有望改善抗菌治疗的效果,加快精密医学的发展,帮助患者更快地摆脱疾病困扰。

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