最近,新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家研發(fā)出一款可以允許醫(yī)生在幾分鐘內(nèi)找出糖尿病患者是否存在炎癥的裝置。目前普遍使用的診斷程序是通過常規(guī)的全血計(jì)數(shù)來檢測,檢查結(jié)果需要近數(shù)小時(shí)的等待時(shí)間。
南陽理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院Boehm教授和HOU博士手持共同設(shè)計(jì)的新型糖尿病炎癥快檢設(shè)備。
新檢測套件方法簡便成本低
與原治療手段需要收集患者一管血不同的是,新的測試套件僅需要一滴血,便可以檢測糖尿病患者是否患有由于異常免疫細(xì)胞活化引起的炎癥反應(yīng)。
目前使用的傳統(tǒng)檢查手段需要人工對(duì)各種血液細(xì)胞進(jìn)行分離,即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,而這些工作在新的測試套件上完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。
此外,這項(xiàng)新加坡生產(chǎn)的測試套件還可能降低檢測的價(jià)格。該項(xiàng)操作的成本不足一美元。
套件關(guān)鍵芯片發(fā)明者侯翰偉
南陽理工大學(xué)李光前醫(yī)學(xué)院高級(jí)研究員侯翰偉設(shè)計(jì)出了該測試套件的關(guān)鍵芯片。侯博士解釋說,“通過在芯片上設(shè)計(jì)非常微小的通路,我們能夠像血液離心器及其一樣,將不同大小的血細(xì)胞分離開來。”
白細(xì)胞是構(gòu)成我們身體的免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵組成成分,其也是中性粒細(xì)胞的重要類型之一,人類受到感染或炎癥侵襲時(shí)的第一道防線。侯博士表示,“分析這些分離的嗜中性粒細(xì)胞可以幫助判斷炎癥的發(fā)病情況,并判斷該糖尿病患者的感染風(fēng)險(xiǎn)是否會(huì)增加?!焙畈┦康男略O(shè)備及研究結(jié)果已于今年早些時(shí)候刊登在了《科學(xué)報(bào)告期刊》上?!犊茖W(xué)報(bào)告》是自然出版集團(tuán)(Nature)下頗具學(xué)術(shù)影響力的綜合性科學(xué)期刊。
在顯微鏡下展示新型糖尿病炎癥快檢設(shè)備如何分類特定的白細(xì)胞
世界1/10的人受糖尿病影響
糖尿病一種嚴(yán)重影響著世界總?cè)丝跀?shù)10%的健康疾病。國際糖尿病聯(lián)合會(huì)(IDF)于2015年預(yù)估了新加坡糖尿病患者的占比約為國家總?cè)丝跀?shù)的10.53%,在全球的發(fā)達(dá)國家中排名第二位。
2型糖尿病是糖尿病中最常見的類型,治療方式主要為改變不良的生活習(xí)慣、藥物治療、胰島素治療等。如果糖尿病患者可以分為基于其炎癥狀況和血糖水平進(jìn)行綜合分組,醫(yī)生便可以通過分析這些數(shù)據(jù)更好地選擇最適合他們的治療方案。
新的生物標(biāo)記物:中性粒細(xì)胞
南洋理工大學(xué)的調(diào)查小組發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞可以使用作為確定是否糖尿病患者是否患有炎癥的生物標(biāo)記物。使用新的測試套件,中性粒細(xì)胞可以很容易從血液樣本中提取出來。除了單純的通過細(xì)胞計(jì)數(shù),通過對(duì)其形態(tài)及和功能的觀察可以對(duì)更有效地診斷糖尿病炎癥。
健康的個(gè)體中,中性粒細(xì)胞可以在血液中自由流動(dòng)。當(dāng)發(fā)生急性炎癥時(shí)(如細(xì)菌或病毒的感染),它們的流速會(huì)減慢,并沿血管壁滾動(dòng)。當(dāng)他們移動(dòng)到接近感染部位后,他們會(huì)沖破血管壁并移動(dòng)到受損部位。糖尿病患者的中性粒細(xì)胞流動(dòng)速度更快,這意味著沖破血管壁用以對(duì)抗感染的中性粒細(xì)胞數(shù)量將減少。
侯博士解釋,流速加快的中性粒細(xì)胞與膽固醇及c-反應(yīng)蛋白水平(炎癥的生物標(biāo)志物)密切相關(guān),因此它可以幫助醫(yī)生更好地判斷患者的免疫狀態(tài)。
該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)新檢驗(yàn)儀器可在三五年內(nèi)推出市場。
南陽理工大學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn),除了控制血糖水平外,現(xiàn)有治療糖尿病的藥物能夠改變中性粒細(xì)胞的流速。南陽理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院代謝疾病研究項(xiàng)目科研主任Bernhard Boehm教授補(bǔ)充到,二甲雙胍和普伐他汀等藥物可以減輕動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。動(dòng)脈粥樣硬化可能導(dǎo)致糖尿病患者動(dòng)脈中發(fā)生脂肪積聚從而導(dǎo)致心臟病發(fā)作。Boehm教授說,“通過這樣做,這些藥物可能會(huì)促進(jìn)中性粒細(xì)胞功能的發(fā)揮,中性粒細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。但進(jìn)一步的研究將指出這些藥物的精確相互作用及是否能發(fā)揮任何有益的效果?!?p> “這個(gè)新的測試套件可以搜集糖尿病患者面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素,進(jìn)而推進(jìn)糖尿病管理。它將引導(dǎo)并改善病人護(hù)理,促進(jìn)慢性病自我管理以及全民的健康?!鲍@得更多的生物標(biāo)志物功能及中性粒細(xì)胞流速數(shù)據(jù),可以使醫(yī)生更好地確定病人的健康狀態(tài)。
該項(xiàng)芯片是多學(xué)科共同努力的結(jié)果(Boehm教授的醫(yī)學(xué)支持,南洋理工大學(xué)機(jī)械與航空航天工程系助理教授 Holden Li的工程學(xué)支持)。侯博士與助理教授 Holden Li緊密合作制造了芯片并收集了中心粒細(xì)胞的流動(dòng)速度。
侯博士未來計(jì)劃與醫(yī)學(xué)院及陳篤生醫(yī)院中的臨床科學(xué)家通力合作。他計(jì)劃在糖尿病患者治療過程中對(duì)該設(shè)備進(jìn)行更大規(guī)模的研究,以發(fā)現(xiàn)通過中性粒細(xì)胞流速而調(diào)整治療方案是否存在影響。