Nova naprava lahko diagnosticira sepso v manj kot kapljici krvi
Sepsa se pojavi, ko ima telo izjemno reakcijo na okužbo. Reakcija je tako huda, da lahko povzroči odpoved organov in smrt. Novo diagnostično orodje pa bo morda lahko hitro prepoznalo biomarkerje sepse v majhni količini krvi.
Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) vsako leto sepsa prizadene več kot 30 milijonov ljudi po vsem svetu.
Sepsa lahko vsako leto povzroči tudi približno 6 milijonov smrtnih primerov.
Da se sepsa ne bi razvila v septični šok - zaplet, zaradi katerega je prezgodnja smrt verjetnejša - jo morajo zdravniki zgodaj diagnosticirati in hitro ukrepati.
Vendar pa so sedanje diagnostične metode pogosto simptomatske, skupaj s testi, ki preverjajo splošne oznake okužbe ali poškodbe organov.
Kot ugotavljajo tudi Centri za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC), »so številni znaki in simptomi sepse, kot sta vročina in težave z dihanjem, enaki kot v drugih pogojih, zato je sepso težko diagnosticirati v zgodnjih fazah. "
Raziskovalci so iskali hitrejše in učinkovitejše načine diagnosticiranja sepse. Sem je spadalo poskušanje razvoja naprav, ki bi odkrile prisotnost biomarkerjev za sepso v človekovi krvi.
Vrhunski biomarker za to bolezen je interlevkin-6 (IL-6), beljakovina, ki jo telo proizvede ob vnetju.
Znanstveniki verjamejo, da je odkrivanje IL-6 dober način za diagnosticiranje sepse, ker se njegove ravni v krvi običajno povečajo, preden se pojavijo drugi simptomi sepse. Vendar koncentracija IL-6 v krvi ostaja prenizka, da bi se obstoječi testi na njem lahko pobrali.
V zadnjem času so raziskovalci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridgeu razvili napravo, za katero pravijo, da je dovolj občutljiva, da prepozna prisotnost IL-6, tudi v majhni količini krvi.
Raziskovalci so svoje inovativno orodje predstavili na letošnji konferenci Inženiringa v medicini in biologiji. Letos je konferenca potekala v nemškem Berlinu.
Odkrivanje sepse v manj kot 30 minutah
"Za akutno bolezen, kot je sepsa, ki zelo hitro napreduje in je lahko življenjsko nevarna, je koristno imeti sistem, ki hitro meri te odvečne biomarkerje," pravi prvi avtor Dan Wu, doktorski študent na MIT.
"Tudi bolezen lahko pogosto spremljate, ko napreduje," pojasnjuje.
Diagnostično orodje Wu in sodelavcev je mikrofluidična naprava, ki je sposobna zaznati ključne biomarkerje v izredno majhnih količinah telesne tekočine. Ta naprava uporablja mikro kroglice, "prevlečene" s protitelesi.
Ko raziskovalci v napravo s pomočjo pipete vnesejo vzorec krvi, se protitelesa zaskočijo na IL-6. Nato drugi del naprave uporablja elektrodo in kroglice, ki so zajele IL-6, in oddajajo električni signal za vsako kroglico IL-6, ki gre skozi.
To raziskovalcem omogoča, da ugotovijo, v kakšni koncentraciji so beljakovine prisotne v vzorcu krvi.
Celoten postopek traja le približno 25 minut, naprava pa porabi le približno 5 mikrolitrov krvi - to je približno 25% celotne količine kapljice krvi, potegnjene s prstom.
Novo orodje lahko tudi zazna izredno nizke koncentracije IL-6 - kar 16 pikogramov na mililiter, kar je nižje od koncentracije biomarkerja, ki kaže na prisotnost sepse.
To kaže na to, da je naprava zelo občutljiva na prisotnost ključnih biomarkerjev. Še pomembneje je, da znanstveniki trdijo, da je inovativno orodje zelo prilagodljivo in bi ga lahko nastavili za odkrivanje drugih biomarkerjev sepse, kot so interlevkin-8, C-reaktivni protein in prokalcitonin.
Raziskovalci ne vidijo razloga, zakaj v prihodnosti tudi drugi tega orodja ne bi mogli prilagoditi za biomarkerje drugih pogojev.
»To je zelo splošna platforma. Če želite povečati fizični odtis naprave, lahko povečate in oblikujete več kanalov, da zaznate toliko biomarkerjev, kot želite. "
Dan Wu
