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该手术于 2022 年春季进行,对象是一名需要更换心脏瓣膜的婴儿。之前的标准治疗方法是使用非活体瓣膜,这种瓣膜不会随着孩子一起成长,需要频繁更换,因此手术死亡率高达 50%。杜克健康医院医生开展的一项研究发现,部分心脏移植过程中采用的新瓣膜获取方式可产生两个功能良好的瓣膜和动脉,它们可以与孩子同步生长,就像原生血管一样。

杜克大学儿科心脏外科主任、这项具有里程碑意义的手术的负责人、《美国医学会杂志》研究报告的第一作者约瑟夫·W·图雷克 (Joseph W. Turek) 表示:“这篇论文证明这项技术是有效的,这个想法是可行的,可以用来帮助其他儿童。 ”

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研究还发现,该手术所需的免疫抑制药物量约为完整心脏移植的四分之一,有可能使患者免受可能在几十年内加剧的有害副作用。图雷克表示,这项创新为多米诺骨牌心脏移植铺平了道路,一颗心脏可以拯救两条生命。在多米诺骨牌心脏移植过程中,瓣膜健康但需要更强的心肌的患者可以接受完整的心脏移植;然后他们的健康瓣膜被捐赠给另一个有需要的患者,从而产生多米诺骨牌效应。

“你可以将用于治疗心脏病儿童的心脏数量增加一倍,”图雷克说。“在所有捐赠的心脏中,大约有一半符合标准,可以进行全面移植,但我们相信有同样数量的心脏可用于瓣膜。”他说:“如果你将那些未被使用的捐赠心脏引入供应链,并添加来自多米诺骨牌心脏移植的瓣膜,那么就能带来巨大的变化。”

部分心脏移植手术已在全球四个中心进行了 13 次,其中杜克大学进行了 9 次,其中几次是多米诺骨牌心脏移植。图雷克表示,将这一创新进行临床试验将是实现大规模手术的下一步,这将大大改变心脏的可用性。

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“这项创新为整个捐献界做出了巨大贡献,”图雷克说,“因为它不仅能治疗更多的孩子,还能满足那些无私捐献者父母的愿望,他们已经献出了最大的礼物。它让他们能在这个过程中给另一个孩子带来希望。”

他们的方法称为 SPECTRA,利用微小的纳米探针,当它们附着在侵袭性癌细胞上时会发光,帮助临床医生区分局部癌症和转移性癌症(有可能扩散到全身)。

“我们的研究结果表明,SPECTRA 在癌症检测和成像方面具有巨大潜力,”团队负责人、约翰霍普金斯大学惠廷工程学院机械工程教授 Ishan Barman 表示。“我们为临床医生提供了一种更强大的工具,可以比以往更早、更准确地发现癌细胞。”

该研究发表在《先进功能材料》上。

SPECTRA 具有可扩展性且比现有方法更具成本效益,它利用了一种史无前例的组合:拉曼光谱(利用激光散射提供有关分子振动的详细信息)和 DNA 折纸(将 DNA 折叠成特定形状,就像日本的折纸艺术一样)。

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研究团队利用折叠的 DNA 作为支架,创建了精确排列的等离子体纳米粒子、拉曼报告分子(一种使用拉曼光谱分析时会产生强信号的分子)和癌症靶向 DNA 序列。随后,这些多功能纳米探针在癌细胞上进行了测试。研究小组发现,与 CT 或 MRI 扫描不同,这些扫描可以指 比较 Google 和 Yahoo 针对批量发件人的新电子邮件政策(2024 年 2 月生效) 示肿瘤的存在,但不能指示可以提醒医生注意当前或即将发生的转移的特定分子特征,而 SPECTRA 可以有效且持续地与转移性前列腺癌 DU145 细胞结合,甚至可以区分这些细胞和非转移性细胞。

此外,研究人员选择了一种拉曼报告基因——一种信号分子,它可以在一定范围内产生活跃而独特的信号,使其在正常组织的背景下清晰地脱颖而出,帮助临床医生更准确地定位疾病。

“这是一种智能设计,可以高度增强拉曼信号,而且信号均匀,”团队成员、机械工程博士后研究员 Swati Tanwar 说道。“它可以根据信号强度区分侵袭性癌细胞和非侵袭性癌细胞。在肿瘤中,如果 10% 的细胞是侵袭性的,90% 是非侵袭性的,那么这 10% 的细胞就会发光并发出非常高的信号。”

为什么预防呼吸道合胞病毒如此重要?

研究表明,呼吸道合胞病毒是导致出生至5岁婴幼儿的最常见原因之一,近80%的住院婴儿没有任何先前的潜在疾病或诱发因素。早产(30 周前)的婴儿和儿童以及免疫功能低下的婴儿和儿童感染该病毒后,发生严重感染的风险更高,并且进入重症监护病房的几率也更高。

目前,美国疾病控制与预防中心免疫实践咨询委员会和aub 目录 美国儿科学会建议在出生后 8 个月内接种该疫苗,以在婴儿最容易因该病毒而患上严重疾病时保护他们。

Tanwar 表示,折纸支架中的每一条 DNA 链都有独特的序列,并在折叠的折纸纳米结构中占据特定位置。这种细致的排列有助于创建多功能 SPECTRA 纳米探针。

“拉曼光谱是一种分子指纹识别工具,”团队成员、机械工程博士生林通吴说道。“分子在远处看起来可能很相似,但使用拉曼光谱,它们会在整个光谱中显示出不同的峰值和信号。”

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