由于能够同时绘制数十种生物标记物，一种新方法可能会改变心脏病和癌症等疾病的检测方式。
目前，许多疾病的诊断都是通过血液检查来寻找一种生物标志物(如蛋白质或其他小分子)，或者最多寻找几种相同类型的生物标志物。
这种新方法是由伦敦帝国理工学院的科学家与牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore Technologies)合作开发的，它可以同时分析几十种不同类型的生物标志物。这可能会让临床医生收集更多关于病人疾病的信息。
例如，目前对心力衰竭的检测是通过寻找几种常见的蛋白质来判断病情是否存在。新方法能够额外检测40种不同类型的miRNA分子，这些miRNA分子有可能被用作一类新的生物标志物。它可以同时检测来自同一临床样本的蛋白质、神经递质等小分子和miRNA，为更精确的诊断提供全面的数据。
在一项概念验证研究中，以这种方式对健康参与者的血液进行新测试的结果今天发表在《自然纳米技术》杂志上。
来自帝国理工大学化学系的联合第一作者卡罗琳·科赫说:“有很多不同的方法可以达到心力衰竭，但我们的测试有望提供一种低成本和快速的方法来发现这一点，并帮助指导治疗方案。”这种结果在不到一毫升的血液中是可能的。这也是一种适应性很强的方法，通过改变目标生物标志物，它可以用来检测疾病的特征，包括癌症和神经退行性疾病。”
来自帝国理工学院国家心肺研究所的共同第一作者本·赖利-奥唐奈补充说:“在同一样品中同时监测不同类型分子的能力，比传统分析方法具有明显的优势。”
该测试通过将血液样本与DNA“条形码”混合来工作。这些是由短DNA序列组成的小标签，每个标签都编码一个独特的探针，旨在连接到不同的生物标志物上。一旦样品和条形码混合，得到的溶液就会被注入牛津纳米孔公司先前开发的低成本手持设备——MinION。
牛津纳米孔装置拥有一个流动池，包含一系列纳米孔——非常小的孔——能够读取通过它们的每个DNA条形码的电子特征。该设备产生的复杂电信号由机器学习算法解释，以识别样品中存在的每种生物标志物的类型和浓度。
用于每项检测的DNA条形码都可以定制，特别是针对需要分析的生物标记物，以表征所检测的疾病。使用DNA条形码也消除了复杂和耗时的样品制备的需要，这也会引入样品偏差。
来自帝国理工化学系的首席研究员约书亚·埃德尔教授说:“通过与牛津纳米孔技术公司的合作，我们已经能够利用他们现有的平台，并创新其使用方式，加上DNA条形码和机器学习来理解结果。”
同样来自帝国理工大学化学系的联合首席研究员亚历克斯·伊万诺夫博士说:“原则上，我们接近于使一项技术适用于诊所，从长远来看，我们希望它能为患有各种疾病的患者提供丰富的个性化信息。”
在证明这种方法可以成功测量健康患者血液中的40个miRNA分子后，该团队现在正在使用心力衰竭患者的临床样本来验证结果。像这样的定期测试也可以帮助临床医生建立他们的个体患者的常见血液生物标志物的基线。
这种方法可能在两个方面有助于加快诊断速度:除了一次测量更多的生物标志物外，它还可以帮助发现新的生物标志物。虽然目前只有少数生物标志物被证实可用于诊断心脏病，但通过同时测量40种感兴趣的miRNA类型，研究小组还可以看到哪些是相关的，并可以通过更多的测试进行验证。
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卡罗琳·科赫等人发表在《自然纳米技术》杂志上的一篇文章“dna条形码探针的纳米孔测序，用于高度多重检测microRNA、蛋白质和小生物标志物”。
