的未知体液可能揭示新的生物标志物

使用数组的小针几乎太小,科学家开发出了一种微创技术,抽样的未知人类身体的液体有可能提供一种新的信息来源的常规临床监测和诊断测试。

生化信息的身体通常来自分析血液,代表只有6%的体液,但有价值的信息也可能是其他体液中发现通常很难得到。研究人员已经开发了一种方法来提取皮肤组织液(安全部队),在身体组织细胞间循环,使用一个简单的通过皮肤技术,可以提供一种新的方法来研究细胞的代谢产物,获得诊断生物标记物,并确定潜在的毒素通过皮肤吸收。因为皮肤组织液凝不像血,microneedle-based提取提供了一种新方法连续监测血糖和其他重要的健康指标。

人体试验的结果microneedle-based安全部队抽样是11月25日在《华尔街日报》报道科学转化医学。这项研究,由乔治亚理工学院和埃默里大学的研究人员,支持部分由美国国家卫生研究院和儿童保健的亚特兰大。

“组织液起源于毛细血管的血液,然后泄漏将营养素在人体的组织细胞。因为组织液与细胞直接交流,这应该组织本身的信息超出了可以测量血液测试,”说Mark Prausnitz、杰出教授和j·厄斯金爱在佐治亚理工学院的小椅子上化学和生物分子工程的学校。“这microneedle-based技术能提供一种微创和简单的方法来访问这个组织液使它可用于医学诊断和研究应用程序。”

安全部队已经很难样本。留置葡萄糖监测仪器安全部队已经存在,和其他研究人员利用外科手术植入油管和造成的真空水泡提取通过皮肤安全部队,但这些技术不适合常规临床诊断使用。

带领的研究小组通过第一作者Pradnya Samant,使用一个补丁包含五个固体不锈钢微一百分之一英寸的长度。按50片以一定的角度进入皮肤的人类受试者,他们创造了浅微孔隙,仅达到皮肤的外层包含安全部队。然后研究人员应用吸入区域的皮肤包含毛孔和获得足够的安全部队的三种类型的分析。相比较而言,他们同样也把血液样本,安全部队使用老泡技术获得的。

安全部队精确确定可用的生物标志物,研究人员需要避免血液混合着伊拉克安全部队。虽然主要血管中不存在的外层皮肤毛细血管可能有损坏的插入针头会。在他们的研究中,研究人员发现,如果他们慢慢加大吸入显微针头插入后,他们可以得到流体的血液。

整个提取过程大概用了20分钟为每个测试主题。的过程是可以接受的志愿者,和微观毛孔在一天内愈合迅速,以最小的刺激。

埃默里大学的提取液进行了分析使用液相色谱-光谱技术来识别化学物种里面。总体来说,大约有10000独特的化合物,其中大部分也血液样本中发现的。然而,大约12%的化学物种血液中没有被发现,和其他被发现的ISF比血液中水平较高。

“皮肤新陈代谢活跃,充满了细胞变化的液体,“Prausnitz说。“我们发现的一些化合物独特的安全部队,或丰富,这就是我们希望能找到。”

虽然不是所有的化合物独特的安全部队可以分析,研究小组发现的组件产品涂抹在皮肤上——比如手洗剂和杀虫剂,可以通过皮肤进入人体。这一发现可能为使用微针技术的皮肤和毒理学研究。

“如果你想看看积累在皮肤上随着时间的推移,这可能会提供一种方式来获得这些信息的曝光,“Prausnitz说。“这些材料可能积聚在身体的组织,但不是在血液中找到。”

研究人员还决定了咖啡因的药物动力学和药效学的葡萄糖-两种小分子从伊拉克安全部队,表明动态生物标志物可以从技术获得的信息。这些测量表明,安全部队可以为持续监控这些化合物提供了一种方式,利用流体不会凝结的事实。

“我们感到鼓舞的是,我们发现了一个很好的相关性血液和组织液葡萄糖,这意味着我们可以有一个连续葡萄糖监测系统基于这一技术,”Prausnitz说。microneedle-based系统可以提供微创替代现有植入式葡萄糖传感器通过允许传感组件保持表面的皮肤。

在未来的研究中,普劳施尼想减少所需的时间提取安全部队和简化流程通过消除真空泵。额外的研究中发现的化合物的液体也可以显示他们是否有医疗诊断价值。

“我们想让这个microneedle-based技术可用于研究团体,让安全部队经常用于研究,”他说。“组织间质液可能是小说来源补充常规来源的生物标志物。这项研究提供了一种方法进一步研究这个。”

参考:Samant PP、Niedzwiecki MM, Raviele N, et al。抽样组织液从人体皮肤使用微针贴剂。科学。Transl。地中海。2020;12 (571)。doi:10.1126 / scitranslmed.aaw0285

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