目前，許多疾病都是通過血液檢測(cè)來診斷的，這種方法只檢測(cè)一種生物標(biāo)志物（比如蛋白質(zhì)或其他小分子），或最多檢測(cè)幾種相同類型的生物標(biāo)志物。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家與牛津納米孔技術(shù)公司（Oxford Nanopore Technologies）合作開發(fā)出一種新方法，能夠同時(shí)分析幾十種不同類型的生物標(biāo)志物。這方便臨床醫(yī)生收集到更多有關(guān)疾病的信息。
例如，目前對(duì)心力衰竭的檢測(cè)是通過尋找?guī)追N常見的蛋白質(zhì)來判斷病情是否存在。新方法能夠額外檢測(cè)40種不同類型的miRNA分子。它可以同時(shí)檢測(cè)同一臨床樣本中的蛋白質(zhì)、小分子（如神經(jīng)遞質(zhì)等）和miRNA，為更精確的診斷提供全面的數(shù)據(jù)。
研究人員在健康參與者的血液樣本上開展了概念驗(yàn)證研究，并將結(jié)果發(fā)表在《Nature Nanotechnology》雜志上。
共同第一作者、帝國(guó)理工學(xué)院化學(xué)系的Caroline Koch表示： “目前有很多不同的方法來檢測(cè)心力衰竭，但我們的檢測(cè)有望提供一種低成本且快速的方法。只需要不到一毫升的血液就能得到結(jié)果。這也是一種適應(yīng)性很強(qiáng)的方法，通過改變標(biāo)志物靶點(diǎn)，它可用來檢測(cè)多種疾病的特征，包括癌癥和神經(jīng)退行性疾病。”
DNA條形碼技術(shù)
這種檢測(cè)方法是將血液樣本與DNA“條形碼”混合。條形碼是由DNA短序列組成的小標(biāo)簽，每個(gè)都編碼一個(gè)獨(dú)特的探針，旨在與不同的生物標(biāo)志物連接。在樣本與條形碼混合后，將溶液注入牛津納米孔公司開發(fā)的低成本手持測(cè)序儀MinION中。
MinION測(cè)序儀可以容納單張測(cè)序芯片（flow cell），其中包含一系列納米孔，能夠讀取穿過這些孔的每個(gè)DNA條形碼的電信號(hào)。該設(shè)備產(chǎn)生的復(fù)雜電信號(hào)由機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行解釋，以便確定樣本中每種生物標(biāo)志物的類型和濃度。
每種檢測(cè)所用的DNA條形碼都可以定制，專門針對(duì)疾病檢測(cè)所需的生物標(biāo)志物。DNA條形碼的使用也省去了復(fù)雜而耗時(shí)的樣品制備過程，且這個(gè)過程會(huì)引入樣品偏差。
共同通訊作者、帝國(guó)理工學(xué)院化學(xué)系的Joshua Edel教授表示：“通過與牛津納米孔技術(shù)公司的合作，我們能夠利用他們的現(xiàn)有平臺(tái)，并對(duì)使用方式進(jìn)行創(chuàng)新，加上DNA條形碼和機(jī)器學(xué)習(xí)來理解結(jié)果。”
未來的發(fā)展方向
在證明這種方法可以成功檢測(cè)健康參與者血液中的40種miRNA分子后，研究團(tuán)隊(duì)目前正在使用心力衰竭患者的臨床樣本來驗(yàn)證結(jié)果。類似這樣的定期檢測(cè)也可以幫助臨床醫(yī)生建立常見血液生物標(biāo)志物的基線。
這種方法可能從兩個(gè)方面加快診斷速度：除了一次測(cè)定更多的生物標(biāo)志物外，它還有助于發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物。盡管目前只有少數(shù)生物標(biāo)志物被證實(shí)可用于心臟病的診斷，但通過同時(shí)測(cè)定40種感興趣的miRNA分子，研究人員還可以看到哪些是相關(guān)的，并通過更多的檢測(cè)加以驗(yàn)證。
(文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-9/) | 
