低成本傳感器為心臟病標(biāo)志物快檢提供新思路
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】心臟病是指心臟結(jié)構(gòu)或心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致心臟功能異常的一類疾病。根據(jù)病因和病理生理特點(diǎn)，心臟病可以進(jìn)一步細(xì)分為多種類型，也正因如此，心臟病的危害是多方面的，且往往十分嚴(yán)重。因此關(guān)注心臟健康、早期發(fā)現(xiàn)和治療心臟病對(duì)于預(yù)防損害具有重要意義。
話雖如此，心臟病早期診斷卻并非易事，尤其在快檢這方面存在一定的技術(shù)空缺。目前心臟病早期診斷需要借助心電圖、心臟彩超、心肌酶譜等實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)手段，這些手段不僅費(fèi)時(shí)，而且大部分價(jià)格昂貴。甚至由于設(shè)備和開(kāi)銷的限制，許多小型診所無(wú)法提供相關(guān)的診斷服務(wù)，這一定程度上增加了心臟病的在大眾中的潛在隱患。
基于這個(gè)問(wèn)題，業(yè)界一直在尋找廉價(jià)的便攜的快檢手段，以便于心臟病早期篩查。
而就在最近美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)低成本方案，有望為這一個(gè)問(wèn)題提供解決的方法。據(jù)悉該研究團(tuán)隊(duì)研制出一款低成本紙質(zhì)傳感器，能在15分鐘內(nèi)檢測(cè)出心臟病發(fā)作的生物標(biāo)志物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)心臟病的快速診斷。
紙基傳感器是一種新型的、基于紙質(zhì)材料制備的傳感器，其工作原理是通過(guò)紙張中添加的功能材料對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行選擇性識(shí)別，然后將這種識(shí)別信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出。基于這個(gè)技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出垂直流動(dòng)分析(VFA)平臺(tái)，其能檢測(cè)心肌肌鈣蛋白I(cTnI)，心肌肌鈣蛋白I是一種在心肌受損時(shí)釋放到血液中的蛋白質(zhì)，與心臟病存在直接的聯(lián)系。
此外，為了提升篩查的準(zhǔn)確度，團(tuán)隊(duì)還將深度學(xué)習(xí)算法及先進(jìn)的納米粒子擴(kuò)增化學(xué)方法融入到了系統(tǒng)中。通過(guò)算法分析VFA平臺(tái)捕捉的信息提高結(jié)果匹配性。
更重要的一點(diǎn)是，這種檢測(cè)方法的成本不到4美元，而準(zhǔn)確度方面，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，他能夠檢測(cè)出濃度低至0.2皮克/毫升的cTnI，并且耗時(shí)僅需要15分鐘。
當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)的目的并非取代傳統(tǒng)的心臟病診斷方法，主要還是為心臟病診斷提供一個(gè)更加便捷的篩查手段。理論上來(lái)說(shuō)，這種方法可以適用于小規(guī)模的診所，甚至可以在藥店或者救護(hù)車上完成，能夠有效的做到心臟病早發(fā)現(xiàn)早治療，并且整個(gè)篩查過(guò)程也不會(huì)給患者帶去較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
而長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，包括新方法和傳統(tǒng)方法在內(nèi)，更多的診斷方法也便于醫(yī)生綜合應(yīng)用，盡早發(fā)現(xiàn)心臟病的跡象，為患者提供及時(shí)有效的治療。
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