无需实验室：基于 DNA 的新技术可在数分钟内诊断感染
麦克马斯特大学研究员 Richa Pandey 展示了可以分析医学样本并在几分钟内返回准确、确定结果的新技术。图片来源：麦克马斯特大学
患者将能够在医生办公室接受确诊。
由于麦克马斯特大学研究人员开发的新技术，带着疾病症状去医生办公室并带着科学证实的诊断离开的想法更接近现实。
来自整个校园的工程、生物化学和医学研究人员结合他们的技能，创建了一种手持式细菌感染快速测试，可以在不到一小时的时间内产生准确、可靠的结果，无需将样本送到实验室。
他们的概念验证研究于发表在《自然化学》杂志上，具体描述了该测试在从真实临床样本中诊断尿路感染的有效性。研究人员正在调整该测试以检测其他形式的细菌并快速诊断包括COVID-19在内的病毒。他们还计划测试其检测癌症标志物的可行性。
麦克马斯特大学研究员 Leyla Soleymani。学分：JD Howell，麦克马斯特大学
“这将意味着患者可以获得更好的治疗、更快的结果并避免严重的并发症。它还可以避免不必要地使用抗生素，这可以为我们争取时间来对抗抗菌素耐药性，”该论文的共同通讯作者、工程物理学副教授 Leyla Soleymani 说。
“这将为医生提供科学来支持他们根据他们的技能和经验已经怀疑的事情，”共同通讯作者、生物化学和生物医学科学教授 Yingfu Li 说。
新的基于DNA的技术使用类似于血糖监测仪的手持设备。微芯片使用可以检测感染的特定蛋白质特征的分子来分析一滴体液，例如血液、尿液或唾液。该设备大约有 U 盘那么大，插入智能手机后会显示结果。
麦克马斯特大学研究员李英福。图片来源：JD Howell，麦克马斯特大学
该发明将 Soleymani 及其团队开发的电化学工程技术与李和他的同事 Dingran Chang 开发的生化技术相结合。他们与提供真实患者样本的医学教授 Marek Smeija 和化学工程教授 Todd Hoare 合作。
“作为科学家，我们希望实现事物，”李说，“我们精通不同的科学和工程原理，当你把它们放在一起帮助人们时，那是一种特殊的感觉。有机会影响社会是我们所有人从事这项工作的原因。”
现有做法通常需要将样本送到实验室进行培养，这一过程可能需要数天时间。为患者提供即时结果可以减少感染的传播，提高患者的生活质量并简化忙碌的临床医生的工作。
新技术可以区分可以用抗生素治疗的相同细菌的菌株和对抗生素有抗药性的其他菌株，这一关键区别可以帮助解决日益严重的抗菌素耐药性或 AMR 问题。
“临床医生认为测试延迟是一个需要解决的问题，”担任加拿大微型生物医学设备研究主席的 Soleymani 说。“我们想建立一个系统，可以在患者第一次就诊时向医生提供尽可能多的信息。”
研究人员正在使用来自汉密尔顿诊所的样本测试对导致 COVID-19 的病毒的相同技术的适应性。
“这项技术用途广泛，我们非常接近使用相同的技术进行 COVID-19 测试，”李说，他也是麦克马斯特迈克尔格鲁特传染病研究所的成员。
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研究人员正在探索监管批准和行业合作伙伴关系，以尽快使该技术广泛使用，不仅在加拿大，而且在世界各地，特别是在实验室测试机会有限或不存在的地方。
“我认为这项技术是向疾病诊断和管理民主化迈出的一步，”主要作者、Soleymani 实验室的博士后研究员 Richa Pandey 说。“这项技术可以在世界任何需要测试的地方使用。”