新的无创技术检测疟疾不需要血液样本

耶鲁大学公共卫生学院(YSPH)和CytoAstra有限责任公司的研究人员正在开发一种新的检测平台，可以提供一种新的无创检测疟疾的方法，不需要血液样本。这种被称为细胞器的平台技术利用激光和超声波检测血细胞中的疟疾感染。开发该平台的研究人员认为，与更传统的疟疾血液检测相比，它可以提供更敏感和可靠的检测结果。传统的疟疾血液检测需要血液样本，而且往往只有在寄生虫负担较高的情况下才能检测到疟疾，从而阻碍了有效的检测和治疗。YSPH的流行病学(微生物疾病)副教授、耶鲁大学医学院传染病学副教授苏尼尔·帕里克(Sunil Parikh)博士说，研究小组最近从比尔和梅琳达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)获得了50万美元的资助，这将使他们能够建造两个改进的测试平台原型，并在疟疾流行的布基纳法索进行广泛的实地测试。帕里克是该项目的联合首席研究员。

　　

耶鲁大学公共卫生学院(YSPH)和CytoAstra有限责任公司的研究人员正在开发一种新的检测平台，可以提供一种新的无创疟疾检测方法，不需要血液样本。

这种被称为细胞器的平台技术利用激光和超声波检测血细胞中的疟疾感染。开发该平台的研究人员认为，与更传统的疟疾血液检测相比，它可以提供更敏感和可靠的检测结果。传统的疟疾血液检测需要血液样本，而且往往只有在寄生虫负担较高的情况下才能检测到疟疾，从而阻碍了有效的检测和治疗。

YSPH的流行病学(微生物疾病)副教授、耶鲁大学医学院传染病学副教授苏尼尔·帕里克(Sunil Parikh)博士说，研究小组最近从比尔和梅琳达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)获得了50万美元的资助，这将使他们能够建造两个改进的测试平台原型，并在疟疾流行的布基纳法索进行广泛的实地测试。帕里克是该项目的联合首席研究员。

疟疾是一个全球性的巨大健康问题。根据世界卫生组织(世卫组织)的数据，2021年(可获得数据的最近年份)，世界上近一半的人口生活在疟疾流行地区。根据世界卫生组织的数据，那一年估计有2.47亿疟疾病例，比2020年增加了200万，死亡人数为61.9万人。幼儿、孕妇和无免疫力的旅行者最容易受到严重感染。

帕里克的联合首席研究员弗拉基米尔·扎罗夫是阿肯色大学医学科学阿肯色纳米医学中心的主任，也是推进细胞电话研究的CytoAstra公司的联合创始人。CytoAstra是基金会拨款的次级奖获得者。扎罗夫是医疗领域无创技术的先驱，他曾将细胞电话技术应用于循环黑色素瘤细胞的无创检测。意识到该平台在人类疟疾方面的潜在应用，扎罗夫与帕里克(Parikh)合作，开发了一种便携式细胞电话原型，可以检测生活在疟疾流行地区的人们的疟疾感染。帕里克是非洲疟疾干预研究中心的负责人。

对于疟疾，细胞电话技术使用特定波长的激光聚焦在浅层血管上。当引起疟疾感染的寄生虫进入红细胞时，它们利用这些细胞内的血红蛋白释放氨基酸。这个过程的副产品是血红素的释放，这是一种含铁的化合物。当被激光击中时，疟原虫色素比血红蛋白吸收更多的激光能量，这意味着感染疟疾寄生虫的细胞比未感染的细胞吸收更多的能量。这种被吸收的能量转化为热量，热膨胀产生声波。细胞电话技术使用放置在皮肤上的小型超声波传感器检测这些波。经过软件分析，检测到的声波中的峰值可以识别疟疾感染。

在之前发表在《科学报告》上的一项研究中，Zharov和Parikh展示了他们的设备可以使用啮齿动物的疟疾寄生虫来识别老鼠的感染，也可以使用人类的疟疾寄生虫来识别血液中的感染。Zharov团队随后开发了该设备的便携式版本，研究人员与班基巴斯德研究所现任执行主任、Parikh实验室的长期合作者Yap Boum教授共同在喀麦隆疟疾感染的成年人中完成了一项人体概念验证研究。Parikh说，研究结果是有希望的，正在为期刊发表进行审查。

Parikh赞扬了与Zharov及其喀麦隆同事在推进这项技术方面的多学科合作。他说，合作“打开了我们分开永远无法打开的大门”。

Parikh说，细胞电话技术在诊断、治疗和理解疟疾方面可能是一个巨大的进步。

疟疾目前有两种诊断方法。在长期以来作为诊断标准的光学显微镜中，血液被涂在载玻片上，染色，并在显微镜下进行研究。但由于这需要资源和专业知识，在许多领域，它正在被快速抗原血液检测所取代。它们被设计用来对样品中病原体表面的特定抗原或蛋白质产生反应。

这两种方法的一个问题是它们不是很敏感。帕里克说:“在你的检测结果呈阳性之前，通过显微镜和快速诊断测试，你可能已经有了非常大的寄生虫负荷。”

帕里克说，因为细胞电话技术可以扫描更大容量的血液，它应该比目前的测试灵敏得多。他补充说，这项技术还可以解决一些抗原检测中出现的问题。

在非洲，最常见的抗原检测是寻找恶性疟原虫的抗原，恶性疟原虫是导致人类疟疾的五种原生动物中在当地占主导地位的，也是最危险的。但研究人员发现，越来越多的寄生虫样本中存在这种抗原的缺失。帕里克说，在某些地方，大多数寄生虫不再表达这种抗原。

Parikh说，由于cytophone使用所有种类的疟疾寄生虫在其生命周期中产生的疟原虫色素作为标记，它将避免这个问题。

他说:“我们认为，在寄生虫的整个生命周期中，没有哪一种情况会不存在血色素。”

除了诊断问题之外，长期困扰疟疾治疗的一个挑战是寄生虫对药物产生耐药性。Parikh说，由于这项技术的重点是疟原虫色素，它可能对试图开发和研究针对人类这种非侵入性途径的新型抗疟疾药物的研究人员很有用。“我认为这将是这款设备真正令人兴奋的发展方向。”

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