Analytical Chemistry | 深圳先進院助力T細胞特異性功能分析邁入微量化新階段:從“靜脈抽血”到“指尖一滴血”
隨著結核病等傳染病的持續(xù)流行,人群特異性免疫防護的快速評估成為公共衛(wèi)生領域的重要需求。相比抗體檢測,T細胞免疫反應能夠更直接反映機體的細胞免疫保護水平。然而,傳統(tǒng)T細胞檢測方法通常依賴毫升級靜脈采血和實驗室條件,檢測流程復雜,限制了其在基層醫(yī)療和社區(qū)場景中的應用。
3月13日,中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱“深圳先進院”)醫(yī)學成像科學與技術系統(tǒng)全國重點實驗室、醫(yī)工所傳感中心譚驍天副研究員、楊慧研究員課題組在分析化學領域國際期刊Analytical Chemistry 發(fā)表以“TOI-IGRA: A Fingertip Blood Biosensing Technology for Decentralized Quantification of Pathogen-Specific T-Cell Responses ”為題的最新研究成果。研究團隊在前期成功開發(fā)高靈敏微流控化學發(fā)光免疫分析平臺基礎上取得重要進展,率先實現(xiàn)了基于指尖血全血的病原體特異性T細胞響應定量檢測,建立了TOI-IGRA技術體系。該技術僅需15–25 μL 指尖血即可完成特異性T細胞免疫功能評估,突破了傳統(tǒng)IGRA檢測依賴毫升級靜脈血樣本的限制,為T細胞免疫檢測向基層醫(yī)療和社區(qū)場景拓展提供了新的技術路徑。
在本次研究中,研究團隊系統(tǒng)比較了指尖血與靜脈血的免疫細胞組成,發(fā)現(xiàn)指尖血中的淋巴細胞和單核細胞比例與靜脈血高度一致,為利用微量樣本開展T細胞免疫檢測提供了重要的生物學依據。在此基礎上,團隊建立了完整的指尖血T細胞檢測流程,實現(xiàn)了在極低樣本體積條件下對抗原特異性T細胞反應的穩(wěn)定檢測,使得基于指尖血開展細胞免疫評估成為可能。

TOI-IGRA指尖血T細胞檢測技術的整體工作流程與檢測原理

TOI-IGRA體系的樣本孵育流程示意
在結核病臨床驗證研究中,TOI-IGRA在結核患者與健康對照人群中均表現(xiàn)出穩(wěn)定可靠的檢測性能,其檢測結果與臨床標準IGRA方法完全一致。這一結果表明,結核感染檢測不再局限于醫(yī)院實驗室環(huán)境,在基層醫(yī)療點甚至流動篩查場景中,僅需一次指尖采血即可獲得可靠的檢測結果,為結核病的社區(qū)篩查與流行病學監(jiān)測提供了新的技術工具。
結核分枝桿菌外,該技術同樣適用于其他病原體的T細胞免疫檢測,可通過更換抗原肽庫實現(xiàn)對不同病原體的快速適配,具備向流感、猴痘等多種呼吸道病原體擴展的潛力。與此同時,本研究還實現(xiàn)了T細胞檢測能力與團隊前期建立的指尖血抗體檢測體系的整合,在同一份指尖血樣本中可同步完成抗體免疫與細胞免疫的聯(lián)合分析。這一進展推動了基于指尖血的多維度免疫評估體系進一步發(fā)展,為社區(qū)傳染病爆發(fā)風險預測、疫苗效果評估及個人免疫防護水平評估提供了全新技術平臺。
該研究中,深圳市寶安人民醫(yī)院(集團)徐羽中副主任技師、深圳先進院張彬茂研究助理為論文共同第一作者。深圳先進院譚驍天副研究員、深圳大學柴語鵑助理教授、深圳先進院楊慧研究員為論文的共同通訊作者,深圳先進院為論文第一完成單位。
據悉,深圳先進院醫(yī)工所傳感中心以楊慧研究員、譚驍天副研究員、巫建東副研究員、沈杰男助理研究員、曾霖助理研究員為代表的研究團隊長期致力于開發(fā)面向微量生物樣本多維定量分析的先進傳感技術。該系列技術目前已可基本解決微量血液中細胞、免疫、核酸、生化小分子等標志物的精準定量分析,在傳染病、腫瘤等疾病的免疫防護評估及快速診斷等領域展現(xiàn)出極佳的應用前景,近期有望取得進一步突破。

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