一位病人因高烧来到非洲农村诊所就诊。诊断结果可能是从轻度伤寒到埃博拉的任何疾病。即使可以进行实验室血液检测,也需要几天才能得到结果。医生该怎么办:开抗生素还是下令隔离?
十年来,研究人员一直在致力于快速、廉价的纸质诊断技术(想想家用妊娠测试),这可以在这种情况下拯救生命。第一代此类检测技术现在正逐步走向商业化。非营利组织“全民诊断”正在等待监管部门批准在非洲部署一种基于血液的肝功能测试。比尔及梅琳达·盖茨基金会资助的位于华盛顿州贝尔维尤的智力风险投资公司正在研究超灵敏的疟疾测试,以及一种基于尿液的肺结核诊断工具。华盛顿大学生物工程学教授保罗·亚格正在开发一种灵敏的血液中埃博拉病毒蛋白测试。这些设备的成本都不超过几美元,也不需要特殊培训。
这些诊断工具的核心是纸条,这些纸条经过雕刻或覆盖有图案,可以分离、浓缩和混合液体。纸张自然地吸取血液、尿液和其他液体,因此样品在自身动力下流过设备。这些图案引导液体通过识别病原体或疾病标志物所需的稀释和反应。例如,“全民诊断”的肝功能测试包含一个过滤器,可以滤除红细胞,使血浆流入装有试剂的底部纸层,这些试剂与指示肝损伤的酶结合。颜色变化表明患者的酶水平。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
第一代纸质诊断技术通常通过检测受感染的身体或罪魁祸首微生物自身产生的分子来检测疾病,但直接检测病原体 DNA 的测试可能会随之而来。这些所谓的核酸测试将使医生能够在疾病的最早阶段准确识别疾病。亚格、哈佛大学化学教授乔治·怀特塞兹和其他研究人员正在独立进行基于纸质的核酸测试。亚格正在开发一种基于核酸的家用寨卡病毒测试,并正在申请资金用于更快、更便宜的寨卡病毒、登革热和黄热病测试。
技术挑战依然存在,但研究人员表示,最大的障碍是资金。制药公司认为,成本只有几美分的设备几乎没有利润,因此大部分资金来自政府和私人基金会。“我们和其他人已经证明这项技术是可行的,”怀特塞兹说。“很大程度上取决于我们是否能够克服商业化的最后一道障碍。”