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《Clin Lab：血液检测鉴定出COVID-19特有生物标志物》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： hujm
  • 发布时间：2020-12-09

  • 塞维利亚生物医学研究所（IBIS）的研究人员介绍了在维尔京德尔罗西奥大学医院临床生物化学服务中进行的一项研究，该研究确定了六个生化生物标志物，表明患者可能感染了SARS-CoV-2。

    由IBiS分子神经免疫内分泌学小组服务和IR负责人Juan Miguel Guerrero博士领导的这项研究的关键新颖之处在于，该研究是使用血液测试进行的，并且可以在大约60分钟内做出确定。

    临床生物化学服务的专家评估了在急诊室进行的200多人的常规血液检查，以发现感染。具体来说，他们分析了每种生物标志物的准确性，以区分感染COVID-19的患者和未感染COVID-19的患者。这项研究的研究人员使用血淋巴细胞和嗜酸性粒细胞计数，以及血浆中铁蛋白，乳酸脱氢酶，C反应蛋白和d-二聚体的含量，建立了与可疑COVID-19感染相关的六个标准。感染COVID-19的患者中有91％满足了这些生物标记标准中的一项或多项。因此，有可能在不满足这些标准的患者中以很高的可能性排除冠状病毒感染。

    在这项研究中，研究人员与蓝莓诊断公司（Blueberry Diagnostics）合作，创建了一种算法，该算法使用人工智能以100％的敏感性和100％的特异性识别感染了COVID-19的患者。目前已经开发出了第二种算法，可以检测出那些疾病预后更严重的患者，从而可以优先安排治疗并降低死亡率。

  • 原文来源：https://medicalxpress.com/news/2020-12-markers-covid-infection-blood.html;https://www.clin-lab-publications.com/article/3504;https://news.bioon.com/article/6781772.html
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  • 《Blood Adv：血液检测可鉴定COVID-19重症患者》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2021-03-03
    • 根据耶鲁大学的新研究，对于COVID-19患者而言，一项新的检测手段可以帮助他们摆脱重症风险。在最近的一项研究中，研究人员报告说，与白细胞激活和肥胖相关的一系列生物标志物或生物信号可以预测COVID-19患者的严重预后。 该发现发表在最近的《Blood Advances》杂志上。 “这些标记物含量高的患者具有更高的重症风险，需要进行机械通气，死亡率也相应更高，”第一作者，医学副教授Hyung Chun博士说。 此前，一些实验室研究已经确定了严重COVID-19的可能指标，包括D-二聚体水平，血液凝结程度以及称为细胞因子的蛋白质水平，这些水平作为体内炎症反应的一部分而释放。但是，直到现在，还没有实验室标记物能够在出现严重疾病的临床体征和症状之前预测出哪些COVID-19患者将最终成为重症患者。 对于这项新研究，耶鲁大学的研究人员使用了蛋白质组分析（一种血液中多种蛋白质的筛查）来分析100名患者的样本，这些患者将继续经历不同水平的COVID-19严重性。在所有情况下，血液样本都是在患者入院的第一天收集的。研究人员还分析了耶鲁大学纽黑文医院系统内另外3,000多名COVID-19患者的临床数据。 他们发现，在后来成为重症患者的COVID-19患者中，与中性粒细胞（一种白细胞）相关的五种蛋白质（抵抗素，脂蛋白-2，HGF，IL-8和G-CSF）升高。这些蛋白质中的许多以前曾与肥胖有关，但与COVID-19或其他病毒性疾病无关。 值得注意的是，在那些症状出现之前，明显的中性粒细胞生物标志物升高，这些患者将继续经历更严重的症状。所有入院或转入ICU的COVID-19患者的中性粒细胞激活标志物均升高，而对于从未患过严重疾病的患者，这些生物标志物仍处于较低水平。中性粒细胞生物标志物水平较低的患者均未死亡。 研究作者，血液学医学副教授Alfred Lee博士说：“这是首次证明COVID患者血液中的一组生物标记物甚至可以预测重症监护病房入院前的情况”。 研究人员说，对这些指标的早期了解可以显着改善患者的治疗水平。
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  • 《探索 | 基于空心微针的等离子体传感器检测真皮间质液中的生物标志物》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-05-12
    • 疾病的诊断和监测常常通过检测血液、尿液、唾液和其它体液中的生物标志物来实现。特别是包围着体内细胞和组织的间质液（ISF），是一种丰富的生物标志物来源。由于间质液中不含任何颗粒，并且运输的蛋白质比血清中运输的蛋白质少，因此有利于生物传感应用。此外，与其它体液相比，间质液中同时含有系统性生物标志物和特异性生物标志物。然而，收集间质液的困难限制了其在临床和研究中的应用。获取间质液对于促进新的生物标志物的发现、更有效的医疗保健以及对不同疾病的早期诊断和监测非常重要。就速度和安全性方面而言，通过皮肤来收集间质液是最佳方式。由于皮肤是最容易接触的器官，因而是一个有效的间质液来源。通过皮肤提取间质液的方法有多种，如植入式毛细管法、微移液管插入法和水泡法等。目前，这些方法正逐渐被微针（MNs）的使用所取代。微针具有更强的以微创方式获取生物信息的能力，并且具有无痛、耐受性好、易于使用和有效的优势。 微针是一种具有微米级特征尺寸的装置，能够物理破坏角质层（SC），即皮肤的外层。微针的长度为数百微米，尖端锋利，通常以阵列形式组装在贴片上，并且，组装后的微针贴片可以轻松贴在皮肤上。不同类型的微针，如实心微针、溶胀微针和空心微针都可以用作传感器。其中，空心微针（HMNs）具有内置腔体，可以作为有效的生物流体收集器，在真皮层和皮肤外层之间的界面上创建透皮流体路径。此外，空心微针通常与吸液纸集成，集成后的装置能够收集间质液，以用于后续的化学分析。然而，通过空心微针装置收集的间质液通常需要在额外的独立装置中进行分析，从而需要引入额外的间质液转移步骤，即将纸基微针贴片在萃取介质中进行孵育，并通过离心从中提取分析物，而后再用适当的分析方法对提取出的分析物进行检测。总而言之，这些装置需要将收集到的间质液从微针管腔转移到分析物检测器。这通常使得微针装置只能以较长的时间提取少量可使用的间质液，从而进一步导致传感器响应的缓慢。 为了克服以上微针技术的局限性，意大利国家研究委员会应用科学和智能系统研究所（ISASI）的研究人员提出了一种空心微针贴片装置，该装置的微针空腔中填充了含有金纳米颗粒（AuNPs）的高度溶胀聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）3D网络结构，从而构建了一种等离子体传感器。该微针装置可以直接检测提取的生物标志物，无需任何额外的步骤。该基于高分子量（Mw）PEGDA和球形金纳米颗粒的3D光学传感器集成了以下几个优点，例如，在空心微针腔内具有良好的适应性和灵活性，更高的表面积以及表面积体积比，并且不需要复杂的电路（因为与皮肤接触会产生干扰，复杂电路的需求通常是可穿戴生物传感器应用的瓶颈）。相关研究成果以“Hollow Microneedle-based Plasmonic Sensor for on Patch Detection of Molecules in Dermal Interstitial Fluid”为题发表于Advanced Materials期刊。 等离子体纳米复合材料在空心微针阵列腔内的集成 该空心微针贴片通过光刻方法制造，并利用了PEGDA在低分子量下的光交联特性。PEGDA是一种具有生物相容性的无毒聚合物。将金纳米颗粒包裹在高分子量PEGDA中，然后插入到空心微针腔中。随后，利用高分子量PEGDA的高溶胀特性提取间质液。该技术避免了对收集的间质液进行独立分析，并允许直接从微针装置检测感兴趣的靶分子。 空心微针阵列的制备与表征 此外，该微针传感装置利用金纳米颗粒作为光学换能器，该换能器的原理是基于局部表面等离子体共振（LSPR）现象，该现象是由特定激发波长下纳米颗粒表面电子密度的振荡引起的。与此同时，如果满足合适的条件，金纳米颗粒周围的电磁场增强可以导致荧光团的强荧光增强。这种现象被称为金属增强荧光（MEF）或等离子体增强荧光，通常用于将等离子体生物传感器的检测极限（LOD）提高到单分子水平。因此，设计并制作的基于高分子量PEGDA和球形金纳米颗粒的等离子体纳米复合换能器可在双光学模式下工作。随后，为了进行概念验证，研究人员利用生物素-链霉亲和素的相互结合作用构建靶/受体耦联系统，在溶液中测试了集成等离子体空心微针装置的传感性能。 等离子体空心微针阵列对生物素-链霉亲和素相互结合作用的双光学模式传感 最后，研究人员通过使用由封口膜和琼脂（分别用于模拟角质层和真皮层）制成的皮肤模型，测试了所提出的装置从皮肤中收集和捕获生物素靶分子的能力。测试结果表明，无论是利用无标记的LSPR传感机制还是基于荧光的传感机制，作为靶标的生物素，都可以被成功地检索和光学检测，从而证明了本文所提出平台的功能有效性。 从皮肤模型中提取和检测生物素的概念验证工作 综上所述，该研究开发的等离子体空心微针可以作为开发一种简单、低成本、可大规模推广和通用的使用点（point-of-use，PoU）检测装置工作的起点，可以替代传统的、昂贵的、费力的医院或实验室装置，用于监测患者体内间质液中的生物标志物。此外，通过利用不同形状的纳米颗粒（例如纳米棱柱、纳米三角形和/或纳米星形）以及其尖端形状现象，或者通过增加换能器体积从而增加收集的间质液体积，可以进一步提升小分子的无标记检测性能。由于人口老龄化以及专业人员和医院床位的缺乏，这些PoU检测装置正受到越来越多的关注。因此，对PoU装置的需求变得越来越迫切，所提出的方法可以为满足这一需求铺平道路。
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