使用磁場從字面上將疾病從血液中拉出來聽起來像是科幻夢想。但科學家們可能已經找到了一種方法來實現這一目標,至少對於敗血症而言,敗血症是一種可能致命的血液感染,可能導致多器官衰竭。
哈佛醫學院的生物學家唐納德·E·英伯及其博士後研究員張永和同事們設計了一種方法,可以使用微米尺寸的磁珠從敗血症患者的血液中過濾病原體。在他們的模型系統中,塗有與引起敗血症的細菌或真菌結合的抗體的磁珠與從患者身上抽取的血液混合。在抗體包被的磁鐵與病原體結合後,它們透過磁場被拉入與血液並排流動的鹽溶液中並被沖走。過濾後的血液返回患者體內。在使用 10 到 20 毫升血液的測試中,該方法去除了 80% 的病原體。
成功過濾的一個關鍵原因是磁珠的尺寸,它們大約是紅細胞直徑的八分之一。它們足夠小,以至於鹽溶液的流動保持平穩;湍流最終會將溶液與血液混合,並使細菌和血液的分離更加困難。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。
英伯認為,他在 5 月 7 日的《晶片實驗室》雜誌中描述的更高階版本的系統可以解決重症監護病房的一個難題,即必須確定敗血症病例是源於細菌還是真菌。由於抗真菌藥物可能具有毒性,因此通常會將其扣留,直到診斷確認病原體型別為止。然而,這樣的診斷需要時間,這可能會危及迅速衰退的患者。英伯希望在磁珠上加入不同種類的粘性蛋白質,一次性拉出多種型別的微生物,而無需進行診斷。
他還認為沒有必要去除所有細菌。“我們試圖做的是建立一個臨界點,”英伯在談到體內病原體的數量時說。他的理論是,降低細菌或真菌的數量將使抗生素或殺真菌劑更有效地發揮作用。
“這是一個非常優雅、非常新穎的理論,”尤妮斯·肯尼迪·施萊佛國家兒童健康與人類發展研究所的新生兒學家通斯·拉朱評論道。“我向他們與眾不同的思考方式表示敬意。”但是,他指出,該理論存在一個主要問題:即,尚無證據表明減少病原體數量將有助於藥物更好地發揮作用。此外,敗血症的大部分損害來自人體自身的炎症反應,而不是細菌。拉朱指出的另一個問題是,一些細菌和真菌會隱藏在膿液袋或血液供應不足的區域,例如腹膜腔,因此可以避免血液淨化。
儘管如此,英伯仍然毫不氣餒。他已經開始對兔子進行初步測試,因為它們的大小與早產嬰兒差不多,早產嬰兒的敗血症發病率非常高。英伯承認未來的實際障礙,但希望透過進一步研究,磁力剝離疾病將不僅僅是科幻小說。
注意:本文最初以標題“疾病的珠子”發表。