新的快速检测方法可以更容易地诊断癌症和心脏病

帝国理工大学的研究人员建立了一种新的易于使用的检测方法，可以更快地诊断心脏病和癌症等非传染性疾病。

这种新检测方法通过检测体内被称为生物标志物的分子信号来工作，生物标志物已经用于COVID-19检测等事情，其中SARS-CoV-2基因的存在表明COVID-19。也有非传染性疾病的生物标志物:例如，血液中的前列腺特异性抗原(pSA)有时可以作为标志前列腺癌存在的生物标志物。基于RNA或DNA的诊断测试通常需要控制温度，并涉及多个步骤。新的测试可以在室温下使用，操作简便。

研究人员希望这能在全科医生诊所以及发展中国家资源有限的诊所中更快更容易地进行诊断。

这项名为CrisprZyme的新测试是由麻省理工学院伦敦帝国理工学院和柏林马克思Delbrück分子医学中心领导的研究团队开发的。他们表示，这项测试可以促进生物标志物诊断的普及。这项测试的初步实验室研究结果今天发表在《自然-纳米技术》杂志上。

该研究的第一作者、帝国理工学院材料部的玛尔塔·布罗托博士说:“这项技术不仅可能促进发展中国家获得诊断，还可能使我们更接近在家里或全科医生诊所进行个性化诊断。”通过简化临床诊断测试，我们将能够为临床医生提供正确的工具，在同一Gp手术中进行测试，而不必重新安排后续分析和血液测试。”

CRISpR-inspired

CrisprZyme建立在CRISpR诊断测试的基础上，CRISpR诊断测试使用RNA——帮助生成蛋白质的信使——来检测血液或尿液等生物液体中的生物标记物。在它们目前的形式中，这些测试检测RNA，然后通过制造许多副本来放大这些RNA，这样信号就更容易被读取。

然而，这些放大技术必须在温度控制下工作，这需要昂贵的设备。此外，尽管它们能告诉医务人员是否存在传染病，但它们不能提供存在多少生物标志物的信息，这对监测心脏病和癌症等非传染性疾病很重要。

CrisprZyme改进了这项技术，用比色分析取代了扩增过程，比色分析是一种不需要扩增就能确定生物标志物数量的方法。这样就不需要温度控制和其他步骤，还可以揭示样品中生物标志物的含量。

帝国理工学院材料和生物工程系的资深作者Molly Stevens FRS FREng教授说:“我们的测试，像其他的测试一样，能显示出生物标志物的存在，但CrisprZyme是一种比目前可用的更简单的诊断方法。”它还与众不同的是，它可以告诉我们有多少生物标志物存在，这不仅可以帮助我们诊断疾病，还可以监测其随着时间的推移的进展和对治疗的反应。”

“在实验室进行进一步的开发和测试后，我们希望这可以帮助我们向个性化医疗迈进一步，从而更具体地根据患者的需求进行治疗。”

为了消除扩增步骤，研究人员使用了纳米酶——一种行为类似于酶的微小合成材料。它们的酶样活性增加了测试的信号，使比色分析更容易阅读。

这项技术并没有完全去除所有的步骤，因为样品在通过测试之前仍然必须经过化学处理，以提取所需的生物标志物。研究人员正在通过研究样本处理的替代方案来继续升级他们的技术，使其更加用户友好。

这项工作由英国心脏基金会、EpSRC IRC在传染病早期预警传感系统(i-sense)、国防部前列腺癌研究计划、皇家工程院和玫瑰树信托基金资助。