一种呼吸测试可在几分钟内诊断肺炎
摘要
麻省理工学院的研究人员开发了PlasmoSniff,这是一种利用纳米粒子和增强拉曼光谱技术,可在几分钟内检测肺炎及其他肺部疾病的呼吸测试,有望实现快速的居家或临床诊断。
<p>随着麻省理工学院正在开发的一种测试,诊断肺炎和其他肺部疾病未来可能像对着管子呼气一样简单。 </p>
<p>这种名为PlasmoSniff的测试是一种便携式芯片级传感器,能够捕获并检测生物标志物——即指示疾病的合成化合物。其原理是,患者首先吸入专门设计用于附着这些生物标志物的纳米粒子,这些粒子只有在感染期间人体产生的特定酶存在时才会与标志物分离。桑吉塔·巴蒂亚教授(SM ’93, PhD ’97)及其实验室多年来一直致力于此类纳米粒子传感器的研究。</p>
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<figure class="wp-block-image size-large"><img loading="lazy" decoding="async" width="2500" height="1667" src="https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg?w=2500" alt="一枚便士硬币放在PlasmoSniff芯片旁边作为比例参考,显示硬币的直径几乎是芯片直径的7倍" class="wp-image-1138345" srcset="https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg 2500w, https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg?resize=300,200 300w, https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg?resize=768,512 768w, https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg?resize=1536,1024 1536w, https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/06/MIT-PlasmoSniff-02-press.jpg?resize=2048,1366 2048w" sizes="auto, (max-width: 2500px) 100vw, 2500px" /><div class="image-credit">TONY PULSONE</div>
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<p>如果一个人是健康的,这些粒子最终会完整地循环排出体外。而对于患有肺炎等疾病的人,酶会剪断生物标志物,使其被呼出并得以测量。</p>
<p>在2020年的一篇论文中,巴蒂亚的实验室证明了这些纳米粒子可用于检测小鼠呼出气体中的肺炎,但测量需要实验室级别的仪器,这在大多数医生办公室中无法实现。现在,机械工程助理教授Loza Tadesse及其同事已经证明,他们可以利用一种增强型拉曼光谱(一种通过光照分子进行检测的光学技术)以极低的浓度检测到呼出的肺炎生物标志物。</p>
<p>他们计划将这种新型传感器集成到手提式仪器中,可用于临床环境或家庭。麻省理工学院博士后、该论文的第一作者Aditya Garg表示:“我们设想患者吸入纳米粒子后,大约10分钟内呼出一种合成生物标志物,报告肺部状态。”</p>
<p>检测肺炎等疾病并非该系统的唯一潜在应用。Tadesse说:“它还可以嗅出工业化学品或空气污染物。”</p>
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缓存时间: 2026/06/24 01:44
# 一种呼吸测试可在几分钟内诊断肺炎
来源:https://www.technologyreview.com/2026/06/23/1138291/a-breath-test-could-diagnose-pneumonia-in-minutes
借助麻省理工学院正在开发的一项测试,诊断肺炎及其他肺部疾病未来或许只需对着管子呼吸即可。
这项名为 PlasmoSniff 的测试是一种便携式芯片级传感器,能够捕捉并检测生物标志物——指示疾病的合成化合物。其原理是:患者首先吸入专门设计的纳米颗粒,这些颗粒会附着在生物标志物上,只有在感染期间人体产生的特定酶存在时才会脱落。桑吉塔·巴蒂亚教授(Sangeeta Bhatia,SM '93,PhD '97)及其实验室多年来一直致力于这类纳米颗粒传感器的研究。
一枚硬币放在 PlasmoSniff 芯片旁作为尺寸参照,显示硬币直径几乎是芯片直径的7倍。TONY PULSONE
如果检测者健康,这些颗粒最终会完整地随循环排出体外。而对于患有肺炎等疾病的人来说,酶会切断生物标志物,使其游离出来,被呼出并检测到。
在2020年的一篇论文中,巴蒂亚实验室证明了这些纳米颗粒可用于检测小鼠呼吸中的肺炎,但测量需要实验室级别的仪器,大多数诊所无法配备。如今,机械工程助理教授洛扎·塔德塞(Loza Tadesse)及其同事已证明,他们能够使用增强型拉曼光谱(一种用光照射分子的光学技术)检测到极低浓度的呼出肺炎生物标志物。
他们计划将这种新型传感器集成到手持式设备中,可用于临床环境或家庭。麻省理工学院博士后、该研究成果论文的第一作者阿迪亚·加格(Aditya Garg)表示:“我们设想,患者吸入纳米颗粒后,大约10分钟内就能呼出一种合成生物标志物,报告肺部状态。”
检测肺炎等疾病并非该系统的唯一潜在应用。塔德塞说:“它还可以嗅出工业化学品或空气中的污染物。”
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