Naujas prietaisas gali diagnozuoti sepsį mažiau nei lašelyje kraujo
Sepsis atsiranda, kai organizmas labai reaguoja į infekciją. Reakcija yra tokia stipri, kad gali sukelti organų nepakankamumą ir mirtį. Naujas diagnostikos įrankis gali padėti greitai nustatyti sepsio biomarkerius mažame kraujo kiekyje.
Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, kasmet sepsiu serga daugiau nei 30 milijonų žmonių visame pasaulyje.
Sepsis taip pat gali sukelti maždaug 6 milijonus mirčių kiekvienais metais.
Norėdami išvengti sepsio išsivystymo į septinį šoką - komplikaciją, dėl kurios ankstyva mirtis labiau tikėtina - gydytojai turi ją anksti diagnozuoti ir greitai veikti.
Vis dėlto dabartiniai diagnostikos metodai dažnai yra simptominiai, kartu su testais, kuriais tikrinami bendri infekcijos ar organų pažeidimo žymenys.
Be to, kaip pažymi Ligų kontrolės ir prevencijos centras (CDC), „Daugelis sepsio požymių ir simptomų, tokių kaip karščiavimas ir pasunkėjęs kvėpavimas, yra tokie patys kaip ir kitomis sąlygomis, todėl ankstyvoje stadijoje sunku diagnozuoti sepsį. “
Mokslininkai ieškojo greitesnių ir efektyvesnių sepsio diagnozavimo būdų. Tai apėmė bandymus sukurti prietaisus, kurie žmogaus kraujyje padidintų sepsio biologinių žymenų buvimą.
Pagrindinis šios būklės biomarkeris yra interleukinas-6 (IL-6), baltymas, kurį organizmas gamina, kai atsiranda uždegimas.
Mokslininkai mano, kad IL-6 nustatymas yra geras būdas diagnozuoti sepsį, nes jo kiekis kraujyje linkęs didėti, kol nepasireiškia kiti sepsio simptomai. Tačiau IL-6 koncentracija kraujyje išlieka per maža, kad esami tyrimai ją paimtų.
Neseniai Kembridžo Masačusetso technologijos instituto (MIT) mokslininkai sukūrė prietaisą, kuris, jų teigimu, yra pakankamai jautrus, kad būtų galima nustatyti IL-6 buvimą net ir nedideliame kraujo kiekyje.
Tyrėjai pristatė savo novatorišką įrankį šių metų medicinos inžinerijos ir biologijos konferencijoje. Šiemet konferencija vyko Berlyne, Vokietijoje.
Sepsį nustatyti per mažiau nei 30 minučių
„Dėl ūmios ligos, tokios kaip sepsis, kuri progresuoja labai greitai ir gali kelti grėsmę gyvybei, naudinga turėti sistemą, kuri greitai matuotų šiuos gausius biomarkerius“, - sako pirmasis autorius Danas Wu, MIT doktorantas.
"Jūs taip pat galite dažnai stebėti ligą jai progresuojant", - paaiškina jis.
Wu ir jo kolegų diagnostinė priemonė yra mikrofluidikos prietaisas, galintis aptikti pagrindinius biologinius žymenis itin mažuose kūno skysčių kiekiuose. Šiame konkrečiame įrenginyje naudojamos antikūnais „padengtos“ mikrograndelės.
Kai mokslininkai pipete į prietaisą įneša kraujo mėginį, antikūnai prilimpa prie IL-6. Tada kitoje prietaiso dalyje naudojamas elektrodas ir granulės, kurios užfiksavo IL-6, skleisdamos elektrinį signalą kiekvienam praeinančiam IL-6 karoliukui.
Tai leidžia mokslininkams nustatyti, kokia koncentracija baltymo yra kraujo mėginyje.
Visas procesas trunka tik apie 25 minutes, o prietaisas sunaudoja tik apie 5 mikrolitrus kraujo - tai yra maždaug 25% viso kraujo lašo, ištraukto per pirštą, tūrio.
Be to, naujasis įrankis gali aptikti ypač mažas IL-6 koncentracijas - net 16 pikogramų mililitre, o tai yra mažesnė už biomarkerio koncentraciją, rodančią sepsio buvimą.
Tai rodo, kad prietaisas yra labai jautrus pagrindinių biomarkerių buvimui. Dar svarbiau tai, kad mokslininkai teigia, kad novatoriškas įrankis yra labai pritaikomas ir gali būti pritaikytas aptikti kitus sepsio biomarkerius, pavyzdžiui, interleukiną-8, C reaktyvų baltymą ir prokalcitoniną.
Tyrėjai nemato jokios priežasties, kodėl ateityje kiti negalėtų pritaikyti šios priemonės, kad būtų galima patikrinti ir kitų sąlygų biologinius žymenis.
„Tai labai bendra platforma. Jei norite padidinti įrenginio fizinį pėdsaką, galite išplėsti ir sukurti daugiau kanalų, kad aptiktumėte tiek biomarkerių, kiek norite “.
Dan Wu
