磁性粒子两小时发现感染


  有一家新创公司名为T2生物系统公司(T2 Biosystems)正在开发一项化验法,使用磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles)检测血源性感染(blood-borne infections),只需数小时,相比之下,现在需要数天时间,因为是使用传统的实验室方法。该公司的第一款设备大约有一台打印机大小,它是针对念珠菌(Candida),这种真菌是医院感染(hospital-acquired infections)的第三大常见原因。这种检测系统能够识别念珠菌在人血样中的情况,大约只需两小时。临床试验涉及的样本来自患者,这些都在进行中。

  医院实验室识别病人的感染原因越早,病人就可以更快得到正确的抗生素。今天,微生物学家常常在实验室中培育传染性病原体(infectious agent),采取各种测试进行辨认。这可能需要几天的时间,有些微生物包括念珠菌,比别的生长更慢。测试要是依靠放大遗传物质(genetic material),就可以相当快,但需要复杂的加工设备。测试时使用荧光标签(fluorescent labels)照亮目标也更快,但是有些样本像血液就很浑浊,光不能穿透。

  T2生物系统公司技术的研究人员来自麻省理工学院(MIT),哈佛大学(Harvard)和马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital),他们调整铁氧化物(iron-oxide)纳米粒子,绑定到特定的生物标志,然后用微型磁系统(miniature magnetic system)检测这种结合。这款检测器实际上是一个微型的、简化版本的核磁共振成像系统(nuclear magnetic resonance imaging system)。这种系统通常需要非常大的、昂贵的磁铁,而T2生物系统公司的设备使用的磁探测器大约只有一个硬币大小。

  公司创办人是麻省理工学院材料科学教授迈克尔•西玛(Michael Cima),他说,磁性粒子方法有两个主要优点:磁场可以穿过血液和其他媒介,这些是光线无法穿透的,而且,这种磁检测系统非常敏感,所以它可以精确告诉临床医生,有多少特定病原体存在。

  T2生物系统公司的纳米粒子标签也可以调整,检测种类繁多的病原体,以及癌细胞和其他生物标志,包括激素。这家公司选择针对感染性真菌念珠菌研制第一款产品,因为它把快速检测看作是一个未满足的需要,可以激励医院投资该仪器。公司尚未透露这款设备的价格,但计划在2012年发布。

  在美国,大约每年有6万病人感染念珠菌血症(candidemia),也就是说念珠菌存在于血液中,而这些患者有大约40%死于该病。研究表明,在12小时之内进行干预,而不是几天,就可以把念珠菌死亡率降低到11%,T2生物系统公司首席执行官约翰•麦克唐纳(John McDonough)说。他希望,干预要在两个小时内进行,测试需要采用他公司的设备,这可能会有更大的好处。测试血液感染念珠菌,T2公司的检测系统可以检测到当时的95%的真菌,而且具有98%的特异性。

  “念珠菌是一种有害因素,如果你血液里有了的话,”菲利普•诺里斯(Philip Norris)说,他是加州大学(University of California)旧金山分校医学中心(San Francisco Medical Center)血液系统研究所副主任。感染往往发生在一些病人身上,他们已经病得很重,包括那些免疫系统受损的人和接受化疗的人。诺里斯说,虽然有必要等待临床试验结果,但大医院有可能投资于该仪器,“如果它可加快诊断一些非常糟糕的疾病,比如念珠菌血症。”

  到目前为止,T2生物系统公司已筹集到3000万的风险投资资金,并且正在与其他公司合作,努力进行生物标记测试,这种测试可适用于磁检测平台。公司将在今年夏天完成检测系统,并会寻求审批这款机械和念珠菌测试,这需要美国食品和药物管理局(U.S. Food and Drug Administration)批准。