洛桑联邦理工学院 荣誉:阿兰·赫尔佐格/ EPFL 2020 EPFL的研究人员开发了一种高度灵敏的便携式光学生物传感器，可以加速对败血症等致命疾病的诊断
救护车和医院可以用它来改善分诊流程和拯救生命
败血症每四秒钟就夺去一条生命
它是医院死亡的主要原因，也是全球十大死亡原因之一
脓毒症与机体对细菌感染的炎症反应有关，并且进展非常迅速:在得到正确诊断和治疗之前的每一个小时，死亡率都会增加近8%
对于败血症来说，时间是至关重要的，但是目前在医院使用的测试可能需要72小时才能提供诊断
许多科学家都在研究这个关键问题，包括EPFL的一个分支机构——亚比央的科学家
EPFL工程学院生物纳米光子系统实验室的研究人员刚刚公布了一项新技术
他们开发了一种光学生物传感器，可以将败血症诊断时间从几天缩短到几分钟
他们的新方法利用纳米技术的最新发展和纳米尺度的光效应，创造了一种高度便携、易于使用的设备，可以快速检测患者血流中的脓毒症生物标志物
他们的设备只需要几分钟就能给出结果，比如怀孕测试
因为这种生物传感器使用了独特的等离子体技术，它可以由小而便宜的部件制成，但它可以达到与黄金标准实验室方法同等的精度
该设备可以筛选大量生物标志物，并适用于多种疾病的快速诊断
它被安装在西班牙的瓦尔希布伦大学医院，用于盲检，检查来自医院败血症库的病人样本
研究人员的技术正在申请专利，他们的发现最近发表在《小》杂志上
哈蒂斯·阿尔图格和亚历山大·贝卢什金
荣誉:阿兰·赫尔佐格/ EPFL 2020 在纳米孔中捕获生物标记 该装置采用了一个光学亚表面——在这种情况下是一个包含数十亿纳米孔阵列的薄金箔
亚表面将光聚集在纳米孔周围，以允许异常精确的生物标记检测
有了这种亚表面，研究人员只需一个简单的发光二极管和一个标准的互补金属氧化物半导体相机，就可以检测血液样本中的脓毒症生物标志物
研究人员首先向样本中加入一种特殊的纳米粒子溶液，用来捕捉生物标记
然后他们将混合物分布在亚表面上
“任何含有捕获的生物标记的纳米粒子都会被纳米孔上的抗体快速捕获，”该研究的主要作者亚历山大·贝卢什金说
当使用发光二极管时，这些纳米粒子会部分阻挡光线通过穿孔的亚表面
“这些纳米尺度的相互作用由互补金属氧化物半导体照相机成像，并以高精度实时数字计数，”该研究的合著者菲利斯·耶西尔科伊说
生成的图像用于快速确定样本中是否存在疾病生物标记，如果存在，浓度是多少
他们使用这种新设备来测量两种重要的脓毒症相关生物标志物——降钙素原和C反应蛋白的血清水平
医生可以利用这些信息加速败血症患者的分流，最终挽救生命
“我们相信，我们的低成本、紧凑型生物传感器将成为救护车和某些医院病房中的一件有价值的设备，”生物系统部负责人哈蒂斯·阿尔图格说
科学家已经想到了可能的应用
“迫切需要这种有前途的生物传感器，以便医生能够准确、快速地诊断败血症，从而将患者死亡率保持在最低水平，”瓦尔希布伦大学医院的首席医生安娜·法布雷加和胡安·何塞·冈萨雷斯说
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