筛查工具从一滴血中检测多种健康状况
2024-07-24
来源: drugdu
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红外光谱学是一种利用红外光研究物质分子组成的方法，几十年来一直是化学的基础工具，其功能类似于通过光谱仪的分子指纹系统。当用于血浆等复杂的生物流体时，这种物理化学技术提供了深入的分子见解，表明其在医学诊断方面的潜力。尽管红外光谱在化学和工业中已经确立了作用，但它尚未成为医学诊断的标准工具。为了解决这个问题，科学家们开发了一种诊断工具，该工具利用红外光和机器学习在人群层面的一次测量中识别多种健康状况。
来自慕尼黑路德维希马克西米利安大学（LMU，德国慕尼黑）BIRD小组的团队此前曾研究过测量人体血浆的方法。在他们最近的研究中，他们将红外分子指纹技术引入了一个自然多样化的群体，分析了KORA研究中数千名参与者的血液，这是一个位于德国奥格斯堡的长期健康研究项目。从这项研究中随机选择成年人进行体检和献血，为KORA研究提供了新的维度和目的。使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对5000多个血浆样本进行了评估。
这种方法涉及用红外光分析血液样本以获得分子指纹，然后使用机器学习将其与现有的医学数据相关联。研究结果显示，这些指纹可以促进快速健康筛查。多任务算法能够区分各种健康状态，包括异常的血脂水平、血压变化和2型糖尿病的存在，包括其前体糖尿病前期，这往往被忽视。该研究发表在《细胞报告医学2024》上，强调了该算法还能够识别多年来一直健康的个体。这一发现值得注意，因为由于健康变化的共性和随时间发生的自然变化，在随机人群中找到完全健康的个体是具有挑战性的。
传统上，每种情况都需要不同的测试，但这种新方法可以同时识别多个健康问题，而不仅仅是一次一个。该系统不仅可以识别健康人，还可以检测涉及多种疾病的复杂情况，并可以在症状出现前几年预测代谢综合征的发作，为早期干预提供了机会。这项基础研究提出，红外分子指纹图谱可以成为常规健康筛查不可或缺的一部分，从而更有效地检测和管理疾病，特别是糖尿病和胆固醇水平异常等代谢性疾病。
随着这项技术的发展，以及通过进一步的技术开发和临床研究扩大其能力，更多的健康状况可能会被添加到其诊断范围中。这一进步可能会导致个性化的健康监测，个人定期评估自己的健康状况，以尽早发现潜在的问题。最终，红外光谱与机器学习的结合将彻底改变健康诊断，提供一种新的、高效的方法，只需一滴血和红外光即可在全球范围内监测健康状况。
来源：
https://www.labmedica.com/clinical-chemistry/articles/294801897/screening-tool-detects-multiple-health-conditions-from-single-blood-drop.html
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