普渡大学和印第安纳州的研究人员探索早期疾病诊断的新方法

普渡大学研究人员一起工作印第安纳大学医学院的建立技术提供了一种新的方法来检测一些遗传病在婴幼儿中找到。

普渡大学教授丹尼尔·阿布的分析和物理化学,和他的同事使用了一个简单的化学反应来提高检测的能力重要的分子在血液和尿液等复杂的液体。技术使得一些标记基因引起的代谢紊乱可见100倍,阿布说。

”这种技术允许我们配置文件类的生物标志物-分子表明疾病,否则很难探测到,”他说。

“敏感性的增加可以让医生诊断各种疾病在早期阶段。我们检查了遗传性代谢紊乱、或先天性代谢缺陷,因为它是特别重要的,他们在一个孩子的生命早期治疗,以防止脑损伤等悲剧效果。这项技术也能赶上边缘案例本来可能出现严重的症状才确诊。”

主任布莱恩Hainline临床医学和分子遗传学与临床副教授新陈代谢的印第安纳大学医学院儿科临床样品和提供洞察代谢紊乱的标记。IU团队的成功是至关重要的,阿布说。

“普渡大学的研究力量的组合化学和IU医学院的儿科代谢紊乱的团队的知识让我们快速推进这一技术,”他说。“我们能够评估技术的准确性测试样本已知的含有一定浓度的各种标记。”

调用这个方法的分析,代谢组学,同时分析多个小分子,或代谢产物,这发生在体内的体液和组织。存在一个特定的代谢物,分组的代谢物或代谢物可以表明响应生物应力比或一个特定的疾病状态。

“biofluids代谢轮廓,血液和尿液等提供了一个快照人体中正在进行的生物过程,”阿布说。“这种类型的分析可能是疾病的早期检测的关键。代谢分析是目前正在开发识别疾病如癌症和心血管疾病。然而,我们需要继续完善和改进工作提供早期检测的技术。”

阿布和他的团队使用核磁共振光谱学,磁共振成像的表哥,这提供了一个可再生的和定量测量,为代谢物分析提供了最广泛的分子光谱。频谱是由峰值对应于不同频率的模式,可以用来识别分子biofluids中的氨基酸。每个山峰的代谢物具有独特的模式。

研究人员使用核磁共振检测氢或碳原子提供洞察代谢物,但是这个标准方法有缺点,阿布说。碳原子的信号非常弱,很难检测,而氢原子发出的信号通常是重叠的。特别是,代谢物在高浓度重叠出现在低浓度。

阿布和他的团队加强某种类型的代谢物的能见度,氨基酸,通过化学标记感兴趣的分子更容易看到。

“我们添加了化学物质与氨基酸反应和类似的代谢物和形式标记,通过核磁共振可以看到,”他说。“标签实际上是一个容易辨认的同位素,在这种情况下,一个碳原子比标准的碳原子重。因为我们可以很容易地检测到这些同位素,它会导致这些标记代谢物有效地流行的背景下,所有的人。”

除了阿布和Hainline Narasimhamurthy Shanaiah, m . Aruni德西尔瓦,g . a .那加那病高达和迈克尔·a·阿布都来自普渡大学的化学系,合著的一篇论文详细研究,发表在7月10日出版的《美国国家科学院院刊》上。

除了增加灵敏度,新的测试方法需要小样品的预处理和大约0.5毫升的血液来执行测试。整个测试可以执行在大约半个小时,结果和治疗提供一个快速决定病人,阿布说。

“这是一个非常简单的过程,不需要太多训练来执行测试,”他说。“这是一个测试,可以轻松地重现一遍又一遍,以确保准确的诊断是很重要的。”

阿布说,他打算继续与IU医学院的临床样本进行额外的测试,看更多边缘病例的样本,并检查其他疾病。

“这种方法适用于各种分子类型和其他液体,并且有可能对于其他应用程序,”阿布说。“我们计划测试更多的样品和来确定这种方法被证明是敏感的癌症和心脏病,是代谢紊乱。我们还计划尝试其他样本类型如组织。”

的美国国立卫生研究院的资助这项研究除了协作生物医学研究拨款普渡大学的发现公园印第安纳大学医学院的。