用试纸检测疟疾或成可能

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如果我们能够像血糖检测或早孕试纸检测那样，来测试自己是否患癌症或其他疾病，会怎么样？几年后，这也许成为可能。美国俄亥俄州立大学的化学家正在开发一种试纸，可检测包括癌症和疟疾在内的疾病，每条试纸只有50美分的成本。



这项研究的负责人Abraham Badu-Tawiah解释说，这个想法是，人们可以在家里向试纸上滴一滴血，并定期寄到实验室——只有在测试结果显示阳性的时候才去看医生。研究人员发现，即使在血液样本采集一个月后，这些测试还是准确的，从而证明它们可提供给居住在偏远地区的人们。

俄亥俄州立大学的科学家们之所以构思这项研究，是想获得便宜的疟疾诊断分析，提供给非洲和东南亚的农村地区，在这些地区每年有数以百万计的人死于疾病和感染。但在《Journal of the American Chemical Society》上发表的研究中，他和他的同事报道称，这种测试可以定制成检测任何的疾病——在人体内产生抗体的疾病，包括卵巢癌和大肠的癌症。

Badu-Tawiah说，这项正在申请专利的新技术，能给最需要它的人们带来疾病诊断法——那些不能定期访问医生或不能定期互访的病人。他说：“我们想赋予人们力量。如果你担心你的健康或者你有理由担心一种身体状况，然后你不想等到你生病才去医院。你就可以尽可能地进行自我测试。”

这项技术类似于今天的“芯片实验室”诊断法，但是用的不是塑料“芯片”，它们是由纯白色的纸张用双面胶带粘在一起，通过一台典型的喷墨打印机。但是，研究人员不是使用普通墨水，而是使用蜡墨水，来跟踪纸上通道和库存的轮廓。蜡墨水能够穿透纸张并形成一道防水屏障，来捕获血液样本，并使其保持在纸层之间。一张8.5 x 11英寸大的纸，可以容纳几十个测试，可以被分开切成条，每张纸条比邮票还要大一点。

Badu-Tawiah说：“为了测试，一个人要做的就是，将一滴血滴在纸上，把纸折成两半，然后把它放在一个信封里邮寄。”

这项技术的工作原理不同于其他以试纸为基础的医疗诊断，例如家庭早孕测试——它们是涂以酶或金纳米粒子以使纸改变颜色。

相反，这种试纸包含小的合成化学探针，带一个正电荷。正是这些“离子”探针，可让我们通过手持质谱仪进行敏感的检测。

Badu-Tawiah说：“酶是挑剔的。它们必须保持在合适的温度，它们不能存储在干燥或曝光的条件下。但是离子探针不受光、温度和湿度的影响——甚至非洲的高温也不会影响它们。所以，你可以将试纸邮寄到医院，当它寄到的时候还是可读的。”

化学家设计了离子探针，来标记特定的抗体，从血液中提取疾病生物标志物，并放置到试纸上。一旦它们被提取出来，化学物质就保持不变，直到浸泡在实验室的氨溶液里。在那里，有人将试纸层分开，将它们放置在质谱仪前，质谱仪可根据原子特征检测探针的存在，推而广之，检测感染者的血液中是否存在生物标志物。

Badu-Tawiah和博士后研究人员Suming Chen和Qiongqiong Wan成功地证明，他们可以检测到最常见的疟疾寄生虫（恶性疟原虫，在非洲最普遍）的蛋白质生物标记物。他们还成功地检测到了卵巢癌的生物标记，称为癌抗原125，以及癌胚抗原——这是一种大肠癌的标记物。他们曾与Vicki Wysocki教授实验室的前博士生Yang Song一起，用高分辨率质谱仪探究这些探针是如何结合抗体的。

在确认他们的测试起作用后，Badu-Tawiah和他的团队将纸条收起来，每隔几天再用质谱仪测试它们，以探讨所检测到的信号是否会随着时间而消退。结果发现，它没有消失。在30天后，信号还是像第一天一样强烈，这意味着即使一个月后，疾病蛋白质仍然还是稳定的和可检测到的。

Badu-Tawiah说，因为抗体试纸能保存足够长的时间，足以通过邮寄到达实验室，因此，这向农村社区的人们打开了一个全新的医疗世界。即使对于生活在城市的人来说，相比较去看医生，自己在家进行测试，也会比较省钱。

他说，在美国，对于有癌症家族史的人或已经成功接受癌症治疗的人来说，这种测试是比较理想的。他们不必等待六个月才去访问医生以证实是否仍处于缓解期，他们可以更频繁地在家里进行自我测试。

对于疟疾来说，人力和财力成本很高，尤其是在非洲。疟疾是一种由寄生虫引起的蚊媒疾病。感染开始是类似感冒的症状，可能发展为肾功能衰竭或其他并发症。疾病控制和预防中心估计，在2015年全世界将有2.14例亿疟疾病，有438000人死亡——主要是非洲儿童。Badu-Tawiah说：“在非洲，疟疾是如此普遍，以至于每当你发烧时，你想的第一件事是：哦，可能是疟疾。”

俄亥俄州立大学的原型测试试纸，成本大约50美分，大规模生产的话，这些成本可能会下降。Badu-Tawiah说：“虽然这种方法需要一个初始投资，但我们认为，低价的纸质耗材设备将使其能够持续发展。我们可以在杂货店设置一个小仪器，然后售卖50美分的测试试纸。相同的，在非洲或许更便宜。”

该大学已将这项技术授权给医疗诊断公司，用以进一步发展，Badu-Tawiah希望，能够在三年内实现在临床设置中进行试纸测试。与此同时，他和他的同事们正在努力让测试试纸变得更敏感，这样，人们最终会无创地使用它们，使用唾液或尿液作为测试材料，而不是血液。