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把稀土用在病床边
作者:财新网 戴廉        时间:2013-08-13        点击数:1774

     胸痛?这是一个急诊室里的常见病人,他可能得了致命疾病,比如急性心肌梗死。此时,时间就是一切。但现实是,他无法逃避一项又一项检查,而等待检查结果的漫长时间随时会将他置于危险境地。

  生命与时间的赛跑,催生了“即时诊断”(Point-Of-Care Test,简称POCT,也叫“床边诊断”)的出现。定量水平的“即时诊断”只需使用小巧轻便的仪器,通常体积只有传真机的一半甚至更小,便可在10分钟到15分钟内给出精确的检测报告。而传统的实验室检测,有时需要长达一个小时才能得知结果。无疑,“即时诊断”产品的诞生,能为医生的诊断节省时间,为抢救病人赢得最佳时机。
                                                                       
                                      “上转发光”免疫分析仪器

 听起来神秘吗?其实,有一种更小巧的定性水平的“即时诊断”产品早已十分普及,那就是“验孕试纸”。其原理是,将特异的抗体固定于硝酸纤维素膜的某一区域,当干燥的膜的一端浸入样品(尿液或血液),由于毛细作用,样品将沿着该膜向前流动,当流动至固定有抗体的区域时,如果样品中含有相应的抗原,则会与该抗体发生特异性结合,并通过一定的示踪物,将结果以颜色、光信号、磁信号等方式予以呈现。这种方法也叫“免疫层析法”。

  在验孕试纸中,特异的抗体为鼠源性抗β-hCG单克隆抗体、羊抗α-hCG多克隆抗体和羊抗鼠多克隆抗体,而抗原则是已孕女性尿液中的hCG,即人体绒毛膜促性腺激素。它是由胎盘制造的,一般在怀孕几天后就会出现在尿液里。

  由于“免疫层析法”具有的操作简便、结果显示直观、快速等特点,现在有很多“即时诊断”都利用了这一技术原理,只不过所使用的示踪物有所不同。对于不同的疾病,只要同一个“即时诊断仪”配用不同的“即时诊断试纸”,就可能对多种疾病进行诊断。

  这和我们今天要说的稀土有什么关系?

  刚才说了抗原和抗体,实际上,这两者的反应均在微观状态的分子水平上进行。而无论是何种“即时诊断试纸”,都必须让抗原和抗体之间的反应显现出来,也就是说,需要一种适宜的示踪物。其中,发光颗粒示踪物的信号易于检测、敏感性高,已经得到广泛使用。

  但是,目前市场上大多数“快速诊断”产品利用的发光颗粒,都只能在高能量激发光下使用,而高能量激发光容易受到来自于自然界的背景干扰,从而影响到检测结果的准确性与可靠性。要想摆脱这样的背景干扰,必须找到一种发光颗粒,能够在低能量激发光下发出高能量的光,也就是“上转发光”(Up-Convertion)。

  在自然界,这样的“上转发光”颗粒只能通过稀土元素进行合成。1995年,美国科学家首次尝试将稀土元素合成的上转发光颗粒作为生物示踪物,2001年,美国军方将其用于生物战剂的现场检测。2006年,该技术又被拓展至民用领域,用于违禁药品检测。

  2000年,军事医学科学院微生物流行病研究所杨瑞馥研究员,在一次偶然的机会中得知美国科学家的这项研究。于是,他和同事在技术封锁的条件下,在中国独立开展了关于基于上转发光颗粒的“上转发光”(床边诊断)免疫分析仪器的研究。

  2006年之后,因为技术发展和市场定位问题,美国的相关研究几乎停滞,而中国科学家的研究愈发成形。目前,杨瑞馥的团队和北京热景生物技术有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所、上海科炎光电技术有限公司等合作研制生产的检测仪,已经获得生产文号。

  据介绍,这种“上转发光免疫分析仪”及配套试剂操作比较简便,检测对象包括血清、血浆及全血等,可用于心脑血管疾病、肝病和癌症诊断等。此前,其检测技术已经用于2008年北京奥运会安保、2010年上海世博会安保、2010年亚运会安保,在疾病防控、生物反恐系统上累计投放了100余台。

  对于中美之间研究结果的差异,十年前就开始参与该项目研究的军事医学科学院微生物流行病研究所副研究员周蕾认为,中国丰富的稀土资源和中国科学家此前在稀土方面的基础研究奠定了良好的基础。

  中国是全世界稀土资源最丰富的国家。目前,中国的稀土储量占全球36%,产量则占世界97%。但在北京热景生物技术有限公司总经理林长青看来,中国丰富的稀土资源并未得到很好的利用,“大量的稀土只是被当做原材料出口,其高科技价值被忽视了。”

  作者:戴廉

(责任编辑:Newshoo)

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