疟疾是一种由疟原虫属寄生虫引起的传染病，主要通过受感染的蚊子叮咬传播给人类。全球近一半人口面临疟疾传播的风险，其中儿童和孕妇的罹患率和死亡率最高。目前，主要的疟疾检测方法有显微镜检测、快速抗原检测和PCR检测。这些方法都需要进行血液采集，其中前两种方法的检测灵敏度低，而PCR方法虽然有更高的灵敏度，但其需要专业的实验设备和检测人员，极大限制了其在资源匮乏环境中的应用。因此，迫切需要开发灵敏的现场检测方法，能够快速检测低水平无症状感染，以应对日益加剧的疟疾挑战。

近日，来自耶鲁大学的研究团队在《Nature Communications》期刊上发表题为“Noninvasive in vivo photoacoustic detection of malaria with Cytophone in Cameroon”的文章。该研究开发了一种基于高频脉冲激光和聚焦超声换能器阵列的光声流式细胞平台(Cytophone），能够非侵入性地检测和识别疟疾感染的红细胞。

Cytophone将低能量激光脉冲经皮肤输送至血管，血液中受感染红细胞的疟色素会因为光吸收导致热膨胀而产生声波，与皮肤接触的聚焦超声换能器阵列通过采集特定的双极性声波信号波形、宽度和时间延迟进行检测。研究人员在患有无并发症疟疾的喀麦隆成年人群中进行了设备安全性和性能测试，经验证激光不会引发任何局部皮肤刺激，疟疾检测灵敏度为90%，特异性为69%，AUC值为0.84。Cytophone的检测性能优于显微镜检测和快速抗原检测，接近高灵敏度的PCR检测。此外，Cytophone在保证灵敏度的同时可以在短时间检查大体积血液，且无需向血液中注射任何试剂进行标记，成功实现了疟疾的快速、非侵入、体内检测。

该研究开发的便携式光声流式检测平台可以通过非侵入性方式灵敏的检测和识别血液中疟疾感染的红细胞，使得迅速识别大量无症状感染者以及诊断无需血样的症状性病患成为可能。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53243-z#Sec13

注：此研究成果摘自《Nature Communications》杂志，文章内容并不代表本网站的观点和和立场，仅供参考。