来自自然杂志
本周发表在《自然化学》1杂志上的一项研究表明，一种高度特异性和灵敏的荧光分子可以快速检测痰液样本中的结核病（TB）细菌。科学家们希望它能很快成为一种快速且廉价的疾病诊断工具。
结核病具有毁灭性的影响。2010年，这种疾病每天造成近4000人死亡，主要发生在发展中国家。尽管有可用的治疗方法，但诊断可能需要几周时间，在此期间，患者可能会将感染传播给他人。世界卫生组织估计，如果一名活动性结核病患者未经治疗，他们平均每年会感染10至15人。
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“因寻求治疗的延误——或长期无效的治疗——而造成的传播对社会造成了巨大的代价，因此一种能够解决检测方法中不准确性的方法是一项突破，”纽约霍华德·休斯医学研究所和阿尔伯特·爱因斯坦医学院的微生物学家比尔·雅各布斯说。
最常见的活动性结核病检测方法称为痰涂片显微镜检查，即在显微镜下检查咳出的痰液中是否存在结核病菌。然而，这种方法需要训练有素的实验室人员，并且可能无法诊断出细菌数量不多的人，例如儿童的结核病。尽管其他方法可以诊断结核病，例如胸部X光片和血液检查，但这些方法昂贵且难以在缺乏临床基础设施的偏远地区使用。
为了解决这个问题，加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学的科学家，在化学家蒋洪（音译 Jianghong Rao）的带领下，利用天然产生的结核病蛋白 BlaC，创造了一种高效的检测方法，该方法使用一种简单的荧光分子。BlaC 是一种分泌型 β-内酰胺酶，可分解 β-内酰胺类物质，这是一类包括青霉素等抗生素的化学物质。研究人员设计的分子类似于 β-内酰胺，因此会被 BlaC 切成两半。通常，探针保持无色，但当被切割时，它会释放出绿色的荧光产物，可以使用包含发光二极管和几个滤光片的自制盒子进行检测。* 发出的微弱光线可以被手机摄像头捕捉到，从而可以轻松地与临床医生分享——无需复杂的实验室设备。
以前使用类似技术的探针的缺点是会被产生 β-内酰胺酶的其他细菌激活，因此它们对结核病没有特异性。Rao 和他的团队修改了他们的探针，以防止它被除结核病菌 BlaC 以外的任何物质切割。结果表明，该测试非常灵敏，可以检测到未经处理的人痰中少于十个结核病菌。
未参与这项研究的雅各布斯说：“这种方法非常强大，因为它不依赖于显微镜和实验室设施。而且它比目前可用的其他测试方法灵敏得多。”
全球生物诊断公司（位于德克萨斯州坦普尔市）目前正在开发原型测试产品，预计该产品将于 2015 年上市。
马萨诸塞州波士顿哈佛公共卫生学院的微生物学家埃里克·鲁宾说，尽管该探针仍需要临床测试，“基于此原理的诊断方法可能会在药物开发和疾病控制方面产生重大影响，尤其是在技术获取受限的地区”。
*更正（2012年9月7日）：本文最初声明荧光分子发出蓝光。它产生绿光。文本已更改以反映这一点。
本文经自然杂志许可转载。该文章最初于 2012 年 9 月 2 日发表。