科学家早就知道，RNA（核糖核酸）在细胞内充当信使，翻译 DNA 信息来帮助细胞制造蛋白质。但最近，科学家发现某些类型的 RNA 会冒险跑到细胞壁外。这些“细胞外 RNA”（exRNA）的每一条链都位于一个微小的载体“瓶”内，并沿着体液流动，就像瓶中的微观信息一样，将信息传递给其他细胞。人们对exRNA的新认识也提出了一个诱人的可能性：我们能否利用 exRNA 来“监听”细胞的对话？
急诊室并不是每个人的最佳选择
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圣母大学化学与生物分子工程学教授张学嘉 (Hsueh-Chia Chang) 表示：“这些细胞外 RNA 是一座信息金矿。它们可以携带癌症、心脏病、艾滋病毒和其他危及生命的疾病的早期预警信号。”纳米流体学专家 Chang 解释说，使用 exRNA 诊断疾病不仅比现有方法更有效，而且更快、更便宜，因为少量血液或其他体液样本中含有足够的 exRNA 来指示许多疾病的存在。但拦截和解读exRNA信息一直是一项艰巨的挑战。许多实验室试图从血液或其他体液样本中过滤这些信息。许多其他实验室则使用先进的离心机来分离exRNA。
这些方法收效甚微，原因很简单：携带 exRNA 信息的不同类型的“瓶子”在尺寸和重量上存在重叠。即使是最先进的过滤器和离心机也会让许多载体混杂在一起。使用这些方法的实验室必须增加额外的步骤，在这些步骤中，他们会添加化学物质或小磁性颗粒，以进一步将载体分类为离散组。
四年前，Chang 和同事决定尝试一种全新的方法。在发表于ACS Nano 的一项研究中，研究人员描述了他们研究的突破性设备。新技术使用 pH（酸碱度）和电荷的组合来分离载体。这个想法依赖于这样一个事实：尽管载体在尺寸和重量上重叠，但每种类型都有一个不同的“等电点”——pH 值或酸碱度水平，在该点上它不带正电荷或负电荷。
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该装置集成了多种现有技术，尺寸恰好适合手掌。流经装置中间的水流看上去就像一股简单的水流。但这股水流有一些肉眼无法看到的特殊之处。在左侧，水呈强酸性，pH 值与一杯葡萄柚汁差不多。在水流的另一侧，水呈强碱性，pH 值与一瓶氨水相近。该设备的一个特殊之处不仅在于它在水流中具有pH 梯度，还在于它如何实现该梯度。该技术无需添加任何化学品即可产生梯度，与依赖添加酸碱的设计相比，它更便宜、更环保、运行效率更高。
梯度并非来自化学物质，而是来自由专门设计的芯片驱动的双面膜。该膜将水分成两种离子（H+ 和 OH-），并在水流的两侧添加不同类型的离子。
膜的一侧释放酸性氢离子，另一侧释放碱性氢氧离子。当碱性和酸性流一起流动时，它们会形成 pH 梯度，就像热流和冷流一起流动会形成热侧和冷侧，并在流中间形成温度梯度一样。该团队使用并行运行的两台设备来选择载体分离所需的 pH 范围，并使用机器学习优化该过程。pH 梯度实现了过滤器和离心机无法实现的功能：它使漂浮在流中的 exRNA 载体自我分类，就像光线穿过棱镜时的颜色一样。不同类型的载体沿着它们的等电点形成线，它们可以轻松地流出到不同的出口。
得益于新方法，研究人员能够使用不到一毫升的血浆、唾液或尿液生成非常纯净的样本（纯度高达 97%）。与目前的方法相比，该过程也非常快。目前最好的技术需要大约一天的时间才能实现分离，而研究人员仅用半小时就能够全面对样本进行分类。
头发松弛剂可能会增加黑人女性患子宫癌的风险
“我们已经申请了专利，希望很快这项技术能够商业化，以便帮助改善癌症和其他疾病的诊断，”担任项目负责人的博士后研究员 Himani Sharma 说。非传染性疾病是全球 70% 以上死亡的罪魁祸首，而心血管疾病和癌症又占了其中的大部分，”Sharma 说道。“我们的技术为改善临床医生诊断这些疾病的方式指明了方向，这可以挽救大量生命。”
这项研究为其他雅各布学院研究人员的先前研究结果提供了证据，他们今年早些时候在《美国医学会杂志》上发表了一项研究，发现对于阿片类药物使用障碍患者来说，远程医疗治疗丙型肝炎病毒的成功率是异地转诊的两倍多。
林奇总结道：“我们的研究结果仅强调了远程医疗作为一种有效方式的实用性，特别是对于那些患者通常难以联系和坚持治疗的疾病过程而言。”其他合著者来自布法罗大学和纽约州卫生部艾滋病研究所。
美国疾病控制与预防中心、纽约州卫生部以及纽约州成瘾服务和支持办公室为这项工作提供了资助。
“试图教育数百名急诊科医生如何应对阿片类药物使用障碍、评估、开始用药以及与治疗联系起来是非常具有挑战性的，”雅各布学院急诊医学系助理教授、论文合著者 Renoj Varughese 说道，他领导了研究中描述的远程医疗团队。
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“急诊科对如何治疗这些病人可能有不同的方法和不同的关注程度。”林奇补充道：“我们发现，通过 MATTERS 网络专注于相对较小的紧急远程医疗服务提供者群体是我们成功的关键。远程医疗让我们能够以最小的耻辱感在患者自己的家中提供护理，并最大程度地减少等待时间。它让我们能够花一些时间真正提供有效的一对一护理。”
除了利用远程医疗治疗个人之外，MATTERS 还成功地利用远程医疗治疗其他弱势群体，例如被监禁的个人。化学直发剂是黑人女性的热门产品，她们也 经 德克萨斯州 SB 820：加强德克萨斯州学校的网络安全要求 常使用这种产品来拉直卷发或紧密卷曲的头发。这些产品的监管很松散，而且已知含有潜在有害成分，包括被称为内分泌干扰物的化学物质，这些物质可通过吸入或皮肤吸收。先前的研究已将这些化学物质与多种女性生殖健康结果联系起来。
与从不或很少使用头发松弛剂的女性相比，报告称每年使用头发松弛剂两次以上或使用时间超过五年的黑人女性患子宫癌的风险增加了 50% 以上。
“我们的研究表明，中度和大量使用化学直发剂可能与绝经后黑人女性患子宫癌的风险增加有关。此外，子宫癌的种族差异很大。与非西班牙裔白人女性相比，黑人女性患侵袭性子宫癌亚型的几率更高，死于子宫癌的可能性几乎是非西班牙裔白人女性的两倍，”通讯作者、波士顿大学乔巴尼安和阿维迪西安医学院医学副教授金伯利·伯特兰 (Kimberly Bertrand) 表示。
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研究人员询问了近 45,000 名参加黑人妇女健康研究 (BWHS) 且无癌症病史且子宫完整的女性，询问她们过去是否使用过化学直发剂。随后，他们 aub 目录 对这些女性进行了长达 22 年的跟踪调查，并比较了经常或长期使用直发剂的女性与从未或很少使用直发剂的女性的子宫癌发病率。他们发现，即使调整了其他潜在风险因素，绝经后妇女中经常使用头发松弛剂的妇女子宫癌发病率在统计学上也明显较高。
研究人员表示，这些发现强调了继续研究接触化学头发松弛剂及其成分对健康的潜在不利影响的重要性。
“黑人女性在健康研究中的代表性往往不足，她们可能具有导致疾病差异的独特暴露。这项研究填补了关于使用头发柔顺剂的潜在健康影响的重要知识空白，这种现象在黑人女性中非常常见，”Bertrand 说，他也是波士顿大学斯隆流行病学中心的流行病学家。
研究人员希望这些结果能够提高人们对这些产品潜在毒性作用的认识，并促进减少接触的努力。
“重要的是，找到拉直头发的更安全替代品、对化妆品进行更严格的监管、以及禁止歧视自然头发的政策（如《CROWN 法案》）可能是减少子宫癌种族差异的重要步骤。
