最近,新加坡南洋理工大學(NTU)醫(yī)學院的科學家研發(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)的全血計數(shù)來檢測,檢查結(jié)果需要近數(shù)小時的等待時間。
南陽理工大學醫(yī)學院Boehm教授和HOU博士手持共同設計的新型糖尿病炎癥快檢設備。
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胞活化引起的炎癥反應。
目前使用的傳統(tǒng)檢查手段需要人工對各種血液細胞進行分離,即費時又費力,而這些工作在新的測試套件上完全實現(xiàn)了自動化。
此外,這項新加坡生產(chǎn)的測試套件還可能降低檢測的價格。該項操作的成本不足一美元。
套件關鍵芯片發(fā)明者侯翰偉
南陽理工大學李光前醫(yī)學院高級研究員侯翰偉設計出了該測試套件的關鍵芯片。侯博士解釋說,“通過在芯片上設計非常微小的通路,我們能夠像血液離心器及其一樣,將不同大小的血細胞分離開來。”
白細胞是構(gòu)成我們身體的免疫系統(tǒng)的關鍵組成成分,其也是中性粒細胞的重要類型之一,人類受到感染或炎癥侵襲時的第一道防線。侯博士表示,“分析這些分離的嗜中性粒細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險是否會增加。”侯博士的新設備及研究結(jié)果已于今年早些時候刊登在了《科學報告期刊》上?!犊茖W報告》是自然出版集團(Nature)下頗具學術影響力的綜合性科學期刊。
在顯微鏡下展示新型糖尿病炎癥快檢設備如何分類特定的白細胞
世界1/10的人受糖尿病影響
糖尿病一種嚴重影響著世界總?cè)丝跀?shù)10%的健康疾病。國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)于2015年預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。
新的生物標記物:中性粒細胞
南洋理工大學的調(diào)查小組發(fā)現(xiàn)中性粒細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記物。使用新的測試套件,中性粒細胞可以很容易從血液樣本中提取出來。除了單純的通過細胞計數(shù),通過對其形態(tài)及和功能的觀察可以對更有效地診斷糖尿病炎癥。
健康的個體中,中性粒細胞可以在血液中自由流動。當發(fā)生急性炎癥時(如細菌或病毒的感染),它們的流速會減慢,并沿血管壁滾動。當他們移動到接近感染部位后,他們會沖破血管壁并移動到受損部位。糖尿病患者的中性粒細胞流動速度更快,這意味著沖破血管壁用以對抗感染的中性粒細胞數(shù)量將減少。
侯博士解釋,流速加快的中性粒細胞與膽固醇及c-反應蛋白水平(炎癥的生物標志物)密切相關,因此它可以幫助醫(yī)生更好地判斷患者的免疫狀態(tài)。
該團隊預計新檢驗儀器可在三五年內(nèi)推出市場。
南陽理工大學研究小組發(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胞的流速。南陽理工大學醫(yī)學院代謝疾病研究項目科研主任Bernhard Boehm教授補充到,二甲雙胍和普伐他汀等藥物可以減輕動脈粥樣硬化等心血管疾病的風險。動脈粥樣硬化可能導致糖尿病患者動脈中發(fā)生脂肪積聚從而導致心臟病發(fā)作。Boehm教授說,“通過這樣做,這些藥物可能會促進中性粒細胞功能的發(fā)揮,中性粒細胞是動脈粥樣硬化的關鍵驅(qū)動因素。但進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。”
“這個新的測試套件可以搜集糖尿病患者面臨的風險因素,進而推進糖尿病管理。它將引導并改善病人護理,促進慢性病自我管理以及全民的健康?!鲍@得更多的生物標志物功能及中性粒細胞流速數(shù)據(jù),可以使醫(yī)生更好地確定病人的健康狀態(tài)。
該項芯片是多學科共同努力的結(jié)果(Boehm教授的醫(yī)學支持,南洋理工大學機械與航空航天工程系助理教授 Holden Li的工程學支持)。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胞的流動速度。
侯博士未來計劃與醫(yī)學院及陳篤生醫(yī)院中的臨床科學家通力合作。他計劃在糖尿病患者治療過程中對該設備進行更大規(guī)模的研究,以發(fā)現(xiàn)通過中性粒細胞流速而調(diào)整治療方案是否存在影響。