快速檢測1型糖尿病納米芯片問世

         近，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家發(fā)明了一種廉價的便攜式微芯片檢測技術(shù)，可用于1型糖尿病的診斷，有望改善全世界的糖尿病患者護理，幫助研究人員更好地了解這種疾病。 研究人員在2014年7月13日的《自然醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）描述了這種診斷方法，這種方法采用納米技術(shù)，在醫(yī)院設(shè)置外檢測1型糖尿病。這種手持式微芯片可區(qū)別兩種主要形式的糖尿病——1型和2型糖尿病，它們都以高血糖為特征，但是有不同的病因和治療方法。直到現(xiàn)在，要對這兩種糖尿病做出區(qū)別，需要一個緩慢而昂貴的測試，而且只有在復(fù)雜的醫(yī)療保健設(shè)施才能實現(xiàn)。

         兒科內(nèi)分泌學(xué)助理教授Brian Feldman博士是本文的作者，也是斯坦福大學(xué)Lucile Packard兒童醫(yī)院的兒科內(nèi)分泌學(xué)家，他指出：“用這種新的檢測方法，我們希望不僅能夠更有效和更廣泛地診斷糖尿病，而且也能夠更好地了解糖尿病——自然史和新療法如何影響人體。” 1型糖尿?。═1D）是一種自身免疫性疾病，而2型糖尿?。═2D）則起因于胰島素抗性和β細(xì)胞功能障礙。

         以前，這兩種疾病的發(fā)病很容易辨認(rèn)，1型糖尿病幾乎只在兒童中被診斷，而2型糖尿病幾乎總是發(fā)生在中年、超重的成年人中。因為這個區(qū)別很明顯，因此，研究人員通常認(rèn)為沒必要對糖尿病的類型進行實驗室確認(rèn)，而且往往因為檢測的費用和難度而避免進行確認(rèn)。現(xiàn)在，由于兒童肥胖的流行，大約四分之一新診斷的2型糖尿病患者為兒童。

         而且，原因不明，越來越多的新診斷1型糖尿病患者為成年人。1型糖尿病的延誤診斷會導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病或死亡，因此對1型糖尿病的快速診斷，對于新興療法的療效至關(guān)重要。 1型糖尿病是由不適當(dāng)?shù)拿庖呦到y(tǒng)對健康組織的攻擊而引起的一種自身免疫性疾病。因此，患者的身體停止制造胰島素（在糖加工過程中起關(guān)鍵作用的一種激素）。這種疾病開始時，一個人自身的抗體會攻擊胰腺中的胰島素產(chǎn)生細(xì)胞。自身抗體存在于1型糖尿病患者中，而2型糖尿病患者則沒有，診斷測試就是利用這一點來區(qū)分他們。 越來越多的證據(jù)表明，對1型糖尿病的快速檢測和積極新療法，可使患者長期受益，可能阻止對胰腺的自身免疫攻擊，并保持身體一些制造胰島素的能力。

         老的、緩慢的檢測方法，利用放射性材料檢測自身抗體，需要花費幾天的時間，只能由訓(xùn)練有素的實驗室人員完成，每名患者需要花費幾百美元。相反，該微芯片沒有任何放射性，可在幾分鐘之內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果，只需少的培訓(xùn)就可以使用。每個芯片，預(yù)計成本約20美元，可用于超過15次的檢測。與老的檢測方法相比，該芯片所使用的血容量也更??；不需要實驗室抽血，可用手指采血。 該微芯片依賴一種基于熒光的方法來檢測抗體。研究小組的創(chuàng)新之處在于，形成每個芯片底座的玻璃板，覆蓋有大量納米粒大小的黃金“島”，這加劇了熒光信號，使抗體檢測更加可靠。研究人員利用來自新診斷為糖尿病的患者和非糖尿病患者的血樣，驗證了這種檢測方法。

         兩組受試者的血液分別進行了老的檢測方法和芯片檢測方法。 除了新的糖尿病患者之外，有1型糖尿病發(fā)展風(fēng)險的人，例如患者的近親屬，也可以從這種檢測方法受益，因為它能讓醫(yī)生在這些人表現(xiàn)出癥狀之前，迅速而廉價地跟蹤他們的自身抗體水平。因為這種方法很便宜，所以也允許在一個大的群體中進行糖尿病自身抗體的廣泛篩查。 Feldman稱：“自身抗體真的是一個水晶球。即使你還沒有得糖尿病，但是，如果你血液中有一個糖尿病相關(guān)的自身抗體，你就有重大風(fēng)險；具有多種自身抗體的話，風(fēng)險就超過90%。” 1型糖尿病患者Scott Gualdoni和他9歲的女兒Mia，對這項新的診斷檢測技術(shù)感到興奮。Gualdoni在2011年41歲的時候被診斷為糖尿病。因為他的年齡，他的初級護理醫(yī)師開始把他當(dāng)2型糖尿病治療，而沒有進行自身抗體檢測。

         幾個月后，Gualdoni要求醫(yī)生給他做一個抗體檢測。他說：“我只是覺得有些不對勁。”他的懷疑被證實了：他患的是1型糖尿病。 他說：“醫(yī)生可能不會認(rèn)為成年人會患上遲發(fā)性1型糖尿病。我成了漏網(wǎng)之魚。”他渴望看到微芯片測試的應(yīng)用，因為在醫(yī)生的辦公室，使用這種廉價的手持式檢測技術(shù)，可以糾正他幾個月不正確的治療方法。

         他說：“如果你不正確地治療疾病，你真的就是在損害你的身體。” 這種檢測技術(shù)也對Mia帶來希望，在參加TrialNet（一項全國范圍的研究，跟蹤與1型糖尿病相關(guān)的親屬，監(jiān)控他們的風(fēng)險）時，她的血液中被發(fā)現(xiàn)含有5種糖尿病自身抗體。 Feldman說：“這種新技術(shù)，有很大的潛力在患病之前發(fā)現(xiàn)有風(fēng)險的人，并通過較早開始治療，預(yù)防糖尿病及其并發(fā)癥。

         但是老的檢測方法，因為非常的昂貴和耗時，對這一切望而卻步。” 斯坦福大學(xué)和研究人員已經(jīng)申請微芯片的專利，研究人員也正在啟動一個創(chuàng)業(yè)公司，幫助獲得FDA批準(zhǔn)的方法，并將其推向市場，無論是在美國，還是在世界上其他地區(qū)。Feldman表示：“我希望這項技術(shù)能滿足全球的需要。”