目前，許多疾病都是通過血液檢測來診斷的，這種方法只檢測一種生物標志物（比如蛋白質或其他小分子），或最多檢測幾種相同類型的生物標志物。

倫敦帝國理工學院的科學家與牛津納米孔技術公司（Oxford Nanopore Technologies）合作開發出一種新方法，能夠同時分析幾十種不同類型的生物標志物。這方便臨床醫生收集到更多有關疾病的信息。

例如，目前對心力衰竭的檢測是通過尋找幾種常見的蛋白質來判斷病情是否存在。新方法能夠額外檢測40種不同類型的miRNA分子。它可以同時檢測同一臨床樣本中的蛋白質、小分子（如神經遞質等）和miRNA，為更精確的診斷提供全面的數據。

研究人員在健康參與者的血液樣本上開展了概念驗證研究，并將結果發表在《Nature Nanotechnology》雜志上。

共同第一作者、帝國理工學院化學系的Caroline Koch表示： “目前有很多不同的方法來檢測心力衰竭，但我們的檢測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果。這也是一種適應性很強的方法，通過改變標志物靶點，它可用來檢測多種疾病的特征，包括癌癥和神經退行性疾病。”

DNA條形碼技術

這種檢測方法是將血液樣本與DNA“條形碼”混合。條形碼是由DNA短序列組成的小標簽，每個都編碼一個獨特的探針，旨在與不同的生物標志物連接。在樣本與條形碼混合后，將溶液注入牛津納米孔公司開發的低成本手持測序儀MinION中。

MinION測序儀可以容納單張測序芯片（flow cell），其中包含一系列納米孔，能夠讀取穿過這些孔的每個DNA條形碼的電信號。該設備產生的復雜電信號由機器學習算法進行解釋，以便確定樣本中每種生物標志物的類型和濃度。

每種檢測所用的DNA條形碼都可以定制，專門針對疾病檢測所需的生物標志物。DNA條形碼的使用也省去了復雜而耗時的樣品制備過程，且這個過程會引入樣品偏差。

共同通訊作者、帝國理工學院化學系的Joshua Edel教授表示：“通過與牛津納米孔技術公司的合作，我們能夠利用他們的現有平臺，并對使用方式進行創新，加上DNA條形碼和機器學習來理解結果。”

未來的發展方向

在證明這種方法可以成功檢測健康參與者血液中的40種miRNA分子后，研究團隊目前正在使用心力衰竭患者的臨床樣本來驗證結果。類似這樣的定期檢測也可以幫助臨床醫生建立常見血液生物標志物的基線。

這種方法可能從兩個方面加快診斷速度：除了一次測定更多的生物標志物外，它還有助于發現新的生物標志物。盡管目前只有少數生物標志物被證實可用于心臟病的診斷，但通過同時測定40種感興趣的miRNA分子，研究人員還可以看到哪些是相關的，并通過更多的檢測加以驗證。

(文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-9/)