Ново устройство може да диагностицира сепсис по-малко от капка кръв
Сепсисът възниква, когато тялото има екстремна реакция към инфекция. Реакцията е толкова силна, че може да причини органна недостатъчност и смърт. Нов диагностичен инструмент обаче може бързо да идентифицира биомаркерите на сепсиса в малко количество кръв.
Според Световната здравна организация (СЗО) всяка година сепсисът засяга над 30 милиона души по света.
Сепсисът също може да доведе до около 6 милиона смъртни случая всяка година.
За да се предотврати еволюцията на сепсиса в септичен шок - усложнение, което прави преждевременната смърт по-вероятна - лекарите трябва да я диагностицират рано и да действат бързо по нея.
И все пак настоящите диагностични методи често са симптоматични, съчетани с тестове, проверяващи за общи маркери на инфекция или увреждане на органи.
Също така, както отбелязват Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC), „Много от признаците и симптомите на сепсис, като повишена температура и затруднено дишане, са същите като при други състояния, което прави сепсиса труден за диагностициране в ранните етапи. ”
Изследователите търсят по-бързи и по-ефективни начини за диагностициране на сепсис. Това включва опити за разработване на устройства, които да определят наличието на биомаркери за сепсис в кръвта на човек.
Основен биомаркер за това състояние е интерлевкин-6 (IL-6), протеин, който тялото произвежда, когато възникне възпаление.
Учените смятат, че откриването на IL-6 е добър начин за диагностициране на сепсис, тъй като нивата му в кръвта обикновено се увеличават, преди да се появят други симптоми на сепсис. Концентрацията на IL-6 в кръвта обаче остава твърде ниска, за да може да се вземат тестове от него.
Наскоро изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) в Кеймбридж разработиха устройство, което според тях е достатъчно чувствително, за да идентифицира присъствието на IL-6, дори в малко количество кръв.
Изследователите представиха своя иновативен инструмент на тазгодишната конференция по инженерство в медицината и биологията. Тази година конференцията се проведе в Берлин, Германия.
Откриване на сепсис за по-малко от 30 минути
„За остро заболяване като сепсис, което прогресира много бързо и може да бъде животозастрашаващо, е полезно да има система, която бързо измерва тези ненаситни биомаркери“, казва първият автор Дан Ву, докторант в MIT.
„Можете също така често да наблюдавате заболяването с напредването му“, обяснява той.
Диагностичният инструмент на Wu и колегите е устройство за микрофлуидици, което е в състояние да открие ключови биомаркери в изключително малки количества телесна течност. Това устройство използва микрозърна, покрити с антитела.
Когато изследователите въвеждат кръвна проба в устройството с помощта на пипета, антителата се закрепват върху IL-6. След това друга част от устройството използва електрод и зърната, които са уловили IL-6, излъчвайки електрически сигнал за всяко мънисто IL-6, което преминава.
Това позволява на изследователите да идентифицират в каква концентрация протеинът присъства в кръвната проба.
Целият процес отнема само около 25 минути и устройството използва само около 5 микролитра кръв - тоест около 25% от общия обем на капката кръв, изтеглена чрез убождане с пръст.
Също така новият инструмент е в състояние да открие изключително ниски концентрации на IL-6 - до 16 пикограма на милилитър, което е по-ниско от концентрацията на биомаркер, която показва наличието на сепсис.
Това предполага, че устройството е много чувствително към наличието на ключови биомаркери. По-важното е, че учените твърдят, че иновативният инструмент е силно приспособим и може да бъде настроен да открива други биомаркери за сепсис, като интерлевкин-8, С-реактивен протеин и прокалцитонин, наред с други.
Изследователите не виждат причина, поради която в бъдеще други да не могат да адаптират този инструмент за скрининг на биомаркери и при други условия.
„Това е много обща платформа. Ако искате да увеличите физическия отпечатък на устройството, можете да увеличите и проектирате повече канали, за да откриете колкото искате биомаркери. "
Дан Ву
