使用磁场从字面上将疾病从血液中拉出来听起来像是科幻梦想。但科学家们可能已经找到了一种方法来实现这一目标,至少对于败血症而言,败血症是一种可能致命的血液感染,可能导致多器官衰竭。
哈佛医学院的生物学家唐纳德·E·英伯及其博士后研究员张永和同事们设计了一种方法,可以使用微米尺寸的磁珠从败血症患者的血液中过滤病原体。在他们的模型系统中,涂有与引起败血症的细菌或真菌结合的抗体的磁珠与从患者身上抽取的血液混合。在抗体包被的磁铁与病原体结合后,它们通过磁场被拉入与血液并排流动的盐溶液中并被冲走。过滤后的血液返回患者体内。在使用 10 到 20 毫升血液的测试中,该方法去除了 80% 的病原体。
成功过滤的一个关键原因是磁珠的尺寸,它们大约是红细胞直径的八分之一。它们足够小,以至于盐溶液的流动保持平稳;湍流最终会将溶液与血液混合,并使细菌和血液的分离更加困难。
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英伯认为,他在 5 月 7 日的《芯片实验室》杂志中描述的更高级版本的系统可以解决重症监护病房的一个难题,即必须确定败血症病例是源于细菌还是真菌。由于抗真菌药物可能具有毒性,因此通常会将其扣留,直到诊断确认病原体类型为止。然而,这样的诊断需要时间,这可能会危及迅速衰退的患者。英伯希望在磁珠上加入不同种类的粘性蛋白质,一次性拉出多种类型的微生物,而无需进行诊断。
他还认为没有必要去除所有细菌。“我们试图做的是建立一个临界点,”英伯在谈到体内病原体的数量时说。他的理论是,降低细菌或真菌的数量将使抗生素或杀真菌剂更有效地发挥作用。
“这是一个非常优雅、非常新颖的理论,”尤妮斯·肯尼迪·施莱佛国家儿童健康与人类发展研究所的新生儿学家通斯·拉朱评论道。“我向他们与众不同的思考方式表示敬意。”但是,他指出,该理论存在一个主要问题:即,尚无证据表明减少病原体数量将有助于药物更好地发挥作用。此外,败血症的大部分损害来自人体自身的炎症反应,而不是细菌。拉朱指出的另一个问题是,一些细菌和真菌会隐藏在脓液袋或血液供应不足的区域,例如腹膜腔,因此可以避免血液净化。
尽管如此,英伯仍然毫不气馁。他已经开始对兔子进行初步测试,因为它们的大小与早产婴儿差不多,早产婴儿的败血症发病率非常高。英伯承认未来的实际障碍,但希望通过进一步研究,磁力剥离疾病将不仅仅是科幻小说。
注意:本文最初以标题“疾病的珠子”发表。