Nature子刊：如何快速评估脑损伤程度？这个新设备给脑外伤的快速评估带来了希望！
在完成概念验证研究之后，该团队现在已经完成了Innovate UK的商业化计划iCURE，确定了该技术的商业化途径，并确定了八个国家的潜在合作伙伴。该方法使用一种称为表面增强拉曼散射的光谱技术，要在生物标记物上发射一束光。生物标志物是从针刺血样中提取的，方法是将血样吸入特殊的光流体芯片中，在那里血浆被分离并流过高度特异性的表面。光线使生物标记物振动或旋转，这种振动或旋动可以被测量到，从而准确指示受伤的程度。
为了达到所需的精度水平，测试必须及其灵敏，快速且特定，这就是伯明翰大学ANMSA研究组生物医学工程专业脱颖而出的地方。敏感性的关键在于生物标记物与表面相互作用的方式。该团队开发了一种低成本的平台，由表面覆盖镀金薄膜的聚合物制成。这种薄膜结构会在强电场的作用下重新分布、优化成特定的模式，恰好与光束产生共振。
这项研究的首席研究员Pola Goldberg Oppenheimer博士解释说：“这是一种相对直接、快速的技术，它提供了一种低成本但高度精确的方法来评估创伤性脑损伤。这是迄今为止前所未有的技术。”
来自慈善机构Headway的数据，每年约有100万人在头部受伤后前往医院急诊科。当前评估外伤性脑损伤的方法通常依赖于格拉斯哥昏迷量表（the Glasgow Coma Scale），在该量表中，临床医生会根据患者睁开眼睛的能力、他们的言语反应以及根据指令运动的能力做出主观判断。
Oppenheimer博士指出：“我们目前用于诊断外伤性脑损伤的方法确实非常过时的，并且依赖于护理人员或急诊医生的主观判断。”“在这一领域，迫切需要新技术，使我们能够为患者提供恰当的诊治，并且避免对没有外伤性脑损伤的病人进行不必要的昂贵又费时的检查。”
证明该技术的研究结果发表在《自然生物医学工程》杂志上。在这项研究中，139个样本来自外伤性脑损伤患者，82个样本来自对照组。研究表明，在外伤性脑损伤组中，生物标志物的水平比从对照组中提取的样品约高出5倍。研究小组还发现，在外伤发生大约一小时后，生物标志物的水平迅速下降，这进一步凸显了快速检测的必要性。
图1. 优化的诊断平台
这项研究的下一阶段目标是使得用于分析样本的设备技术小型化，以便可以将其轻松地放置在救护车上，以供医护人员使用；可以将其用于体育赛事中头部外伤的检测；可以将其用于全科医生服务或医院里监测病人的头部受伤随时间的进展情况。该团队正在努力在更大的患者群体中优化和推广原型技术。
参考文献：
KiJonathan J. S. Rickard et al. Rapid optofluidic detection of biomarkers for traumatic brain injury via surface-enhanced Raman spectroscopy, Nature Biomedical engineering (2020). DOI: 10.1038/s41551-019-0510-4
作者信息
编译作者：丁丁（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
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