复旦大学科研发学家找到快速检验致病原虫方法
科学家最近发明了一种可在薄片上进行检测实验的仪器，10分钟内即可快速检验出机会性致病原虫，该仪器有助于促进发病率高的偏远农村地区的疾病治疗
2015年4月16日华盛顿—对于一个健康的个体来说，感染上隐孢子虫或许只意味着几天的腹泻。 但对于免疫系统存在缺陷的人来说，长时间严重的水样腹泻之后可能就意味着死亡。 近日，上海复旦大学生物医学研究院的研究者们研发了一种可在薄片上进行检测实验的仪器， 它可以快速地诊断出隐孢子虫所造成的感染—该仪器有望成为即时诊断的方法促进发病率高的农村地区的疾病治疗效果。
在世界范围内，治疗寄生虫感染的方法大多包括口服补液和管理症状直到身体清除了感染，这对于感染HIV的艾滋病患者来说需要更长的时间。目前中国已有78万人感染HIV, 但作为免疫缺陷患者经常患有的并发症，却很少的有数据显示有多少人感染了隐孢子虫。这主要是因为临场诊断隐孢子虫感染的困难性—孢子分泌过程的弱敏感性和短暂的时间限制了常规测定方法如抗酸染色法的可适用性。 而更复杂的免疫测定方法，比如elisa, 对实验环境和测定技术人员的素质都有着更高的要求，因此很难被广泛使用。
为了更有效地诊断隐孢子虫感染，复旦大学的程训佳和隋国栋教授致力于研究一种适用于即时诊断的仪器。程教授主要研究医学病原虫和HIV机遇性感染，而隋教授主要研究微流体技术。本周在美国物理联合会出版的期刊《生物微流体》中，他们发表了共同的研究成果-一种可用于即时诊断隐孢子虫感染的微流体片。
该微流体片是由AutoCad软件公司设计，基于一种叫做PDMS的含硅有机聚合材料制成。 它包括功能阀，泵和反应塔，这些元件集成地坐落在一个平台的中心位置。这个平台包含试剂盒，注射泵，荧光显微镜和数码相机。 微流体片的尺寸不大，长3厘米，宽2厘米，据隋教授讲，它的造价也很低大约1美金左右。
微流体片主要是用来检测寄生虫P23抗原的存在，它是寄主抗体在被病原体感染时主要对抗的分子目标。
两位教授还指出，该微流体片操作简单，几乎人人都能够使用。 微流体片可以一次处理五个血液样品，检测时，只需采集比芥菜籽还小的两毫升的血液样本，10分钟左右就可以得出结果。
为了证实微流体片在诊断隐孢子虫感染方面的有效性，隋教授和程教授在中国广西测试了190位感染HIV的患者。 结果表明该仪器的诊断能力可与目前的标准测试方法ELISA相媲美，且微流体片的造价更低，诊断时间更短，同时也免去了专业测试人员所需的受训过程。
研究人员接下来的工作是将微流体片的诊断功能拓展到其他类的感染性疾病，同时进一步提高该仪器的敏感性和特异性。
文字说明: 微流体片的结构图以及其标记抗原的过程
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原文摘要：
Cryptosporidiosis has been reported to be associated with HIV/acquired immune deficiency syndrome, which greatly reduces the quality of life and shortens the life expectancy of HIV-infected patients. In order to properly treat the infected patients, accurate and automatic diagnostic tools need to be developed. In this study, a novel microfluidic immunochip system was presented for the surveillance and the rapid detection of Cryptosporidium infection in 190 HIV-infected patients from Guangxi, China, using the P23 antigen of Cryptosporidium. The procedure of detection can be completed within 10 min with 2 μl sample consumption. The system also was evaluated using the standard ELISA method. Among 190 HIV-infected individuals, the rate of P23 positivity was 13.7%. Seropositivity in HIV-infected individuals was higher in female patients. The seropositivity to P23 was higher in HIV-infected individuals with high viral load, although the difference was statistically insignificant. Significantly higherCryptosporidium seropositivity was observed in HIV-infected individuals with a CD4+ T-cell count of <200 cells/μl than in those with ≥200 cells/μl. Our results also demonstrate that a lower CD4+ T-cell count may reflect an increased accumulated risk for cryptosporidiosis. The detection system was further validated using the standard ELISA method and good correlation between the two methods was found (r = 0.80). Under the same sensitivity, this new microfluidic chip device had a specificity of 98.2%. This developed system may provide a powerful platform for the fast screening of Cryptospordium infection in HIV-infected patients.
DOI: 10.1063/1.4916229
作者：生物帮
