在疾病的發生和發展過程中，血液中的分子組成經常發生變化，因此檢測血液成分可能為快速診斷提供了一條途徑。

迄今為止，檢測血液成分的挑戰是，某種疾病的信息分子濃度可能非常低，而可能相關的不同分子數量卻非常高。

據麥姆斯咨詢報道，由慕尼黑大學（LMU）和馬克斯·普朗克量子光學研究所（MPQ）組成的一支科研團隊，通過研究一個人的血液成分在數天、數周或數月內的基線穩定性，來判斷疾病的發生。

據《自然-通訊》（Nature Communications）報道，該項目通過傅立葉變換紅外光譜（FTIR）從血液樣本中創建了紅外分子指紋（infrared molecular fingerprints，IMFs），并研究了光譜數據是否隨時間的正常推移而變化。

如果光譜數據保持穩定，那么它就可以成為個體患者的合適生物標志物，并可以有意義地檢測出由疾病引起的任何細微變化。

該項目在其發表的論文中指出：“首先，我們測試能否從大量液體血清和血漿樣本中直接獲得可重復的紅外光譜指紋，并確定志愿者個體的自然生物變異范圍。其次，我們定量地將任何給定個體的紅外分子指紋隨時間的變化與不同個體之間的變化程度聯系起來。”

該科研團隊獲得了波長為3至10微米的傅立葉變換紅外光譜。在這個光譜區域內，生物分子的分子指紋是眾所周知的，但水的吸收性很強。所以，去除參考的水分子光譜，就可以清晰地記錄血液的中紅外指紋。

該科研團隊使用來自31個人的血液生成數據，這些個體在7周的時間內被取樣了13次，6個月后再次取樣。測量直接在液體血清和血漿樣品上進行。

從血液中創建紅外分子指紋

健康監測與預防醫學

研究結果表明，紅外分子指紋可以用于正確識別血液樣本來自的個體患者，此后準確率約為80%。該科研團隊將其描述為“非常穩定”，因為在此期間，大多數人的正常生活方式存在自然變化，這種變化很可能反映在血液中。

該研究團隊負責人米哈埃拉·伊格曼說：“這項新發現的基于血液紅外分子指紋的時間穩定性為未來微創紅外光譜技術的應用奠定了基礎，有望成為未來健康監測的可靠方法。”

這一研究結果也證明了紅外分子指紋可以在血液樣本中以節約時間和具有成本效益的方式進行可靠地直接檢測，作為最終臨床適用性的指標。

米哈埃拉·伊格曼評論說：“在這種情況下，關鍵在于分析應足夠靈敏、足夠廣泛，以涵蓋各種可能的分子或分子類型，從而能夠在早期監測個人健康并發現疾病。”

“除了在健康監測和預防醫學領域的應用外，系統生物學（Systems biology）也可從這種方法中受益。”

注：系統生物學是一個使用整體論（而非還原論）的方式，整合不同學科、層次的信息，以研究、分析、理解（即多組學整合分析）生物系統如何行使功能的學術領域。系統生物學通過研究各個生物系統內部所有組成成分間，各分子層面上的相互關系和相互作用，期望最終能夠建立整個系統的可理解模型，以及為有機體繪制完整圖譜。

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