該技術(shù)由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院和香港大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā),可用于比現(xiàn)有方法更快,更便宜地測(cè)量影響生育,性發(fā)育和月經(jīng)的激素。
這項(xiàng)研究發(fā)表于Nature Communications,發(fā)表于倫敦帝國(guó)理工學(xué)院化學(xué)系和香港大學(xué)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院。它在帝國(guó)大學(xué)醫(yī)療保健NHS信托的一部分Hammersmith醫(yī)院的患者中進(jìn)行了測(cè)試。
英格蘭三分之一的女性患有嚴(yán)重的生殖健康問(wèn)題,如不孕和早期絕經(jīng)。醫(yī)生通常通過(guò)進(jìn)行血液測(cè)試來(lái)測(cè)量樣本中的黃體生成素(LH)的量來(lái)診斷這些病癥。目前的血液檢查不能輕易測(cè)量LH水平的升高和降低,這對(duì)正常生育至關(guān)重要 - 所謂的LH脈搏模式與生殖障礙有關(guān)。目前在臨床環(huán)境中測(cè)量LH脈沖模式是不可行的,因?yàn)獒t(yī)生需要每10分鐘從患者身上采集一次血樣至少8小時(shí)。此外,對(duì)這些樣品的分析是耗時(shí)的,因?yàn)樾枰獙⒀核偷綄?shí)驗(yàn)室并且測(cè)試是昂貴的。
該試驗(yàn)背后的研究人員使用了一種與機(jī)器人系統(tǒng)相關(guān)的新型生物傳感器,他們將其稱(chēng)為機(jī)器人APTamer啟用的電化學(xué)閱讀器(RAPTER)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的激素模式,它有可能改變生殖障礙患者的臨床護(hù)理。在該研究中,原型RAPTER裝置用于測(cè)量每十分鐘采集一次的患者血液中的LH以產(chǎn)生即時(shí)結(jié)果。
該團(tuán)隊(duì)相信它可以為更加個(gè)性化的醫(yī)學(xué)鋪平道路。他們希望可以開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù),讓臨床醫(yī)生更清楚地了解LH搏動(dòng),并根據(jù)個(gè)人需求提出更有效的治療方法。
Waljit Dhillo教授是倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的主要作者之一,也是NIHR內(nèi)分泌與代謝研究教授,他說(shuō):
“生殖健康問(wèn)題在英國(guó)和世界各地的女性中很常見(jiàn)。其中一些疾病的診斷可能會(huì)很長(zhǎng),導(dǎo)致治療延誤。生殖健康問(wèn)題也會(huì)影響女性的身心健康。顯然需要更快,更好地診斷這些疾病的方法。我們的技術(shù)將能夠讓臨床醫(yī)生更快,更準(zhǔn)確地診斷出影響生殖健康的激素搏動(dòng),從而為女性提供更好,更有針對(duì)性的治療。
在2015年至2019年間進(jìn)行的這項(xiàng)研究中,研究人員使用RAPTER測(cè)量441份血液樣本中的LH脈沖模式,這些樣本具有正常的生殖功能,更年期或患有下丘腦性閉經(jīng),這是一個(gè)女性的月經(jīng)停止的情況。然后,大型設(shè)備立即閱讀。
該團(tuán)隊(duì)與布里斯托爾大學(xué)和??巳卮髮W(xué)的研究人員合作,然后使用稱(chēng)為貝葉斯頻譜分析(BSA)的數(shù)學(xué)方法得出LH脈沖水平的總分。將結(jié)果與當(dāng)前測(cè)試進(jìn)行比較以測(cè)量LH水平。
RAPTER平臺(tái)能夠檢測(cè)生殖障礙患者的LH脈搏模式的變化。它還能夠使用這種新技術(shù)首次區(qū)分不同的患者隊(duì)列。例如,與LH水平正常的健康可育女性或LH水平低的下丘腦性閉經(jīng)女性相比,絕經(jīng)女性的LH水平較高。與目前的方法不同,該測(cè)試成本低,可立即提供結(jié)果。
該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將致力于改進(jìn)該技術(shù),以創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)似于葡萄糖監(jiān)測(cè)設(shè)備的較小傳感器,該設(shè)備可用于持續(xù)跟蹤臨床或遠(yuǎn)程患者LH水平的變化,并可在未來(lái)三到五年內(nèi)使用。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院化學(xué)系研究的高級(jí)作者Tony Cass教授說(shuō):
“我們開(kāi)發(fā)的技術(shù)能夠比現(xiàn)有方法更快,更便宜地測(cè)量患者的LH搏動(dòng)。我們現(xiàn)在將努力通過(guò)減小設(shè)備的尺寸使診所更容易獲得該技術(shù),這可能徹底改變臨床護(hù)理患有生殖或其他疾病的患者。“
來(lái)自香港大學(xué)LKS醫(yī)學(xué)院的研究資深作者Julian Tanner博士補(bǔ)充說(shuō),該技術(shù)還可用于監(jiān)測(cè)其他激素如皮質(zhì)醇。他補(bǔ)充說(shuō):“我們?yōu)長(zhǎng)H傳感開(kāi)發(fā)的檢測(cè)方法廣泛適用于與健康和健康有關(guān)的各種生物分子的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。令人興奮的是,通過(guò)進(jìn)一步的研究,這項(xiàng)技術(shù)可以適用于可以轉(zhuǎn)換的植入傳感器在各種情況下進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。“