有了这些纳米粒子, 一个简单的尿检可诊断细菌性肺炎: 结果也可能表明抗生素是否已成功治疗感染

肺炎, 杀死有关的呼吸系统疾病 50,000 人们每年在美国, 可以通过许多不同的微生物引起的, 包括细菌和病毒. 肺炎的快速检测是有效治疗的关键, 尤其是在医院获得性案件往往更严重. 然而, 目前的诊断方法通常需要数天才能返回明确结果, 使其难以对医生处方正确的治疗方法.

的强免疫应答可以在感染了肺炎肺组织的免疫荧光这个图像中可以看出，其中的免疫细胞染色绿色和红色. 图片: 科林·巴士

现在麻省理工学院的研究人员已经开发出一种纳米粒子为基础的技术，可用于提高诊断的速度. 这种类型的传感器还可以用于监测抗生素治疗是否成功治疗的感染, 桑吉塔巴蒂亚说, 卫生科学与技术和电气工程与计算机科学与研究的高级作者的约翰和多萝西·威尔逊教授.

“如果病人的症状消失, 那么你认为药物工作. 但是，如果病人的症状不消失, 那么你会想看看细菌仍在增长. 我们正在努力解决这一问题,”巴蒂亚说, 谁也麻省理工学院的科赫研究所综合癌症研究学院为医学工程与科学中的一员.

研究生科林·巴斯和最近博士学位收件人Jaideep Dudani是论文的主要作者, 出现网上十一月. 29 在日记 EBioMedicine. 里德赤名, 在麻省理工学院高级, 和希瑟·弗莱明, 对于巴蒂亚的实验室研究主任, 也是论文的作者.

在人体感应

几年前, 巴蒂亚和她的同事开发了一种 诊断方法 放大来自体内已经存在的生物标志物的信号——特别是, 酶被称为蛋白酶, 它砍了其他蛋白. 人类基因组编码超过 500 不同的蛋白酶, 其中的每一个靶向不同的蛋白质.

涂肽该团队开发的纳米粒子 (短蛋白质) 可以通过某些蛋白酶切碎, 如那些由癌细胞表达. 当这些颗粒被注射到体内, 他们在肿瘤中积累, 如果存在任何, 和蛋白酶有砍从纳米颗粒肽. 这些肽也可以消除浪费，并且可以通过一个简单的尿检来检测.

“我们一直对这种想法，酶活性测定可能是身体内同行的新途径,”巴蒂亚说.

在最近的研究, 她已经表明，这种方法可以用来检测不同类型的癌症, 包括非常小 卵巢肿瘤, 这可以使卵巢癌的早期诊断.

对于他们的新研究, 研究人员希望通过检测由微生物产生的蛋白酶探索诊断感染的可能性. 他们开始了一个名为种细菌 铜绿假单胞菌, 这会导致肺炎，是医院获得性病例的一个特别常见的原因. 假单胞菌 表达一种叫做 LasA 的蛋白酶, 因此，研究人员设计纳米颗粒可以由拉萨切割肽.

研究人员还开发出了第二个基于纳米微粒的传感器，可以监控主机对感染的免疫反应. 这些纳米颗粒被覆盖在由一种类型的蛋白酶称为弹性蛋白酶切割的肽, 这是由称为嗜中性粒细胞的免疫细胞产生的.

在一些肺炎患者, 即使抗生素将清除细菌引起感染, 胸部X射线可能仍然显示炎症因为嗜中性粒细胞仍处于活动状态. 使用这两种传感器一起可以揭示抗生素是否已经清除了感染, 在情况下，胸部X线仍然显示治疗后炎症.

“这些传感器可以帮助您是否有感染和炎症区分, 与炎症和无感染,”巴蒂亚说. “我们表现出的纸，当你用正确的抗生素治疗, 感染下降，但仍然存在炎症。”

研究人员还发现，如果他们处理的小鼠与无效的抗生素, 两种细菌水平和炎症水平居高不下. 这种测试可能有助于揭示抗生素是否正在工作, 在情况下，病人的症状在几天之内没有改善.

诊断许多感染

在这项研究中, 研究人员发表的纳米颗粒静脉, 但他们现在正在粉状版本可能被吸入.

巴蒂亚设想，这种方法可用于确定患者是否有细菌性或病毒性肺炎, 这将有助于医生决定患者是否应给予抗生素或不. 在明确的测试, 从咳出痰液增长的细菌培养, 需要几天的时间, 所以医生根据他们的决定对患者的症状和X射线成像 - 这个过程可能不总是准确.

要创造一个更全面的诊断, 巴蒂亚的实验室目前正在研究增加肽，可以与其他类型的细菌蛋白酶相互作用引起肺炎, 以及蛋白酶宿主免疫系统响应，产生要么病毒或细菌感染. 研究人员也正在上的传感器，可以很容易地结核病活跃和休眠的形式区分.

巴蒂亚和其他人已经启动了一项名为Glympse生物公司，已授权蛋白酶传感技术，现在正在开发的蛋白酶传感器，用于人类可能使用. 明年, 他们计划开始阶段我可以检测肝纤维化传感器的临床试验, 瘢痕组织的积累，可导致肝硬化.

资源: HTTP://news.mit.edu, 安妮特拉夫顿