可望实现疾病的便携式家庭内检测 | 武汉大学人民医院分子医学研究院研发便携式分析系统获重要突破

时间:2022-08-04 09:14来源:医师报 作者:杨岑 吴雨晴

       不用专门上医院,居家就可自行快速精准医学检测,检测结果在手机端智能输出:“疾病的便携式家庭检测”可望成为现实。近期,武汉大学人民医院分子医学研究院以临床问题为导向推进交叉融合创新,研发了一套便携式分析系统,为方便、快速、精准诊断疾病展现了临床应用的新场景。

       这一研究成果发表在最新一期国际知名学术期刊《先进材料》(Advanced Materials,IF=32.086)。武汉大学人民医院特聘教授国家杰青、武汉大学科研公共服务条件平台业务副主任袁荃教授和国家未来女科学家计划入选者杨雁冰教授为该研究通讯作者。武汉大学人民医院心血管医院(心血管内科)为第一作者单位及共同通讯作者单位。

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图1:《Integrated Urinalysis Devices Based on Interface-Engineered Field Effect Transistor Biosensors Incorporated with Electronic Circuits》论文在线发表。

       许多疾病都存在特异性的分子标志物,可通过尿液等体液进行无创检测,助力疾病的早期诊断、判断疾病分期、评估治疗效果及远期预后,因此研发基于体液的便携式快速精准检测,对于临床诊疗具有重要意义。基于此,武汉大学人民医院分子医学研究院组建研究团队通过交叉融合创新,将分子识别技术与集成电路技术相融合,研发了一套便携式分析系统用于特异性分子标志物的快速精准检测。

       据悉,该便携式分析系统具备高效便捷、高灵敏度、高特异性、能够同时检测多种分子标志物的优势。相较于传统检测方法,该便携式分析系统的灵敏度提高了近 2 倍(检出限高达 10–17 g/mL–1),有望实现疾病早期检测;此外,能够同时检测5中不同特异性分子标志物,较传统检测方法更能显著提高疾病诊断的准确性。研究团队进一步将该便携式分析系统应用于临床验证,证实其对疾病的诊断灵敏度高达100%、特异性高达92%,显著优于现有检测技术。

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图2:便携式分析系统核心部件展示

       研究团队进一步将便携式分析系统与蓝牙模块整合,依托智能手机APP开发一种便携式的器件(仅智能手机大小),用于分子标志物的实时监测,自动分析处理数据,手机APP端智能输出,整个操作简单高效,未来患者有望实现疾病的便携式家庭诊断,通过手机将诊断信息进行数据共享给医生,有效降低患者就医时间和经济成本,节约医疗资源,为患者的早期诊断、疗效评估、居家健康管理和监测提供极大的便利。

       目前,该研究相关技术已申请国家发明专利,医疗器械注册证正在申请中。研究团队计划继续在便携式体外诊断和个性化检测领域深耕,助力临床诊疗和医疗大健康产业发展。

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       中国科学院院士、武汉大学人民医院分子医学研究院名誉院长周翔院士介绍,化学在医学领域大有作为,成立分子医学研究院将是应用化学的技术方法和理论解决临床问题的良好契机,符合国家创新发展战略,双方交叉融合碰撞火花,产出更多原创性科学成果,为人民健康和疾病诊疗做出更大贡献。此次武汉大学化学与分子科学学院与人民医院在便携式分析系统研发领域进行的合作研究,是积极响应“交叉融合”战略做出的又一次科学探索。

       武汉大学人民医院深入贯彻落实国家创新驱动发展战略与健康中国战略部署,高度重视以科技创新推动人民健康事业发展,近期出台系列改革创新的重磅“组合拳”。通过成立5大“院中院”(心血管医院、神经精神医院、眼耳鼻喉医院、消化医院、泌尿肾科医院),同时与武汉大学相关学院深入交流合作,成立医学遥感信息研究院、分子医学研究院、医学与物理研究院、医工融合研究院、医学人工智能研究院、公共卫生研究院等交叉融合创新平台,攻关迫切需要解决的临床问题。近期高质量创新成果先后发表在《先进材料》(Advanced Materials,IF=32.086)、《纳米能源》(Nano Energy,IF=19.069)等国际知名学术期刊。未来,武汉大学人民医院将进一步整合跨学科人才与资源,以临床需求为导向,以交叉融合为方法,以助力健康为目的,以世界一流为目标,激励医院创新团队在面向人民生命健康的关键领域不断砥砺奋进、开拓进取,更好地服务健康中国战略和人民健康事业。



责任编辑:祁晓梦
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