通过纳米颗粒新技术寻找病原体
2012-04-11 17:00:43   来源： 丁香园   作者：  评论：0 点击：

来自中佛罗里达大学的研究者已经研发出一项新技术，这可能会对医生诊断导致包括克罗恩氏病在内的炎症性肠道疾病的病原体提供一个更快速更灵敏的工具。

这项基于纳米颗粒科技的新技术也可用于对其它病原体的检测。这些病原体由于深深潜伏在人体组织内部，并能能够修饰细胞以逃避免疫系统的攻击，几个世纪以来一直让科学家们感到很棘手。

当这些病原体潜伏若干年后再次出现时，就可能会引起严重的健康问题，诸如结核病等。当前虽有方法可以检测到这些潜伏的微生物，但这需要较长时间才能完成，而耽搁几周甚至几个月之久往往会贻误最佳治疗。

中 佛罗里达大学（UCF）的助理教授J. Manuel Perez、Saleh Nase教授以及他们的研究团队已经发明了一种包被有针对特异微生物的DNA标志物的纳米微粒用于检测这些难以捕获的微生物。同当前其他方法比，这个方法 对于哪怕是微量病原体的捕获都显得更加有效和准确。更重要的是，它节省了几周甚至几月的时间，给医生提供了强有力的快捷工具用于疾病的治疗。

“我们的新技术已经超越了传统的分子和微生物学的方法”，来自UCF医学院的Naser教授说，“敏感性和特异性都毫无降低的同时，这项纳米技术在几个小时内而不是几个月内提供了可靠的结果。”

该 科研团队的该项转化性研究工作出版在最新的PLOS one上。该团队发明了杂交磁性驰豫纳米传感技术（hMRS），这可以用来钓取和检测隐藏在病人细胞内病原体的微量DNA。头发细的hMRS由包被氧化铁 的多聚物组成，并设计成能和某种病原体上的特异性的DNA标志物相互结合。

研究者用他们的这项技术检测了鸟结核分枝杆菌，这种细菌被认为是引起牛副结核性肠炎和人类克罗恩氏病的主要病原体。他们对取自克罗恩氏病的病人体内的大量的血液和活检组织以及副结核性肠炎的牛肉标本进行了检测。

“这给医学技术人员更方便和有效的工具了解这种疾病的传播机制，同样也帮助人们获得更快的治疗。”工作在UCF纳米科技研究中心的Perez说，“那是我的目标，那也是纳米可以能真正提供的帮助所在，特别是当这项技术已经被应用到临床、食品和环境等研究中。”

作为NIH的分支机构，国立通用医学研究所资助了这项研究，同时称这种基础性研究能够给医学的突破奠定基础。“

“就 在去年，Perez和他的同事意外发现DNA能够和磁珠纳米颗粒结合，现在他们已经展示了这已经成为快速敏感检测病人样本中的难以检测的细菌和病毒的方法 的基础。”NIGMS的Janna Wehrle博士说。“这是一个把实验室结果快速转移到临床并满足临床重要需求的精彩范例！”

补充：

1、 When the hMRS bindto the pathogen’s DNA, a magnetic resonance signal is detected, which isamplified by the water molecules that surround the nanoparticle. Then theresearcher can read the change in the magnetic signature on a computer screenor portable electronic device, such as a smartphone, and determine whether thesample is infected with a particular pathogen.

（来自http://today.ucf.edu/ucf-scientists-use-nanotechnology-to-hunt-for-hidden-pathogens/）

当hMRS和病原体的DNA结合后，会产生一个磁性共振信号，该信号将被包围在纳米颗粒周边的水分子放大并进而可以检测到。通过电脑屏幕或便携的电子设备（如smartphone），研究者可以观察到磁场特征的变化，然后可以判断样本是否含有某种特定病原体。

2、PLOS one：Publiclibrary of science one《公共科学图书馆·综合》

3、 Smartphone是使用WindowsMobile for Smartphone Edition操作系统的智能手机，主要的设计理念就是个人随身的数字处理中心。与另一种Windows Mobile产品PocketPC Phone的区别是不使用触摸屏，单手操作，Smartphone简单的说就是手机为主体加上PDA（个人数码助理）的功能，而PocketPC Phone则是PDA为主体加上手机的功能。