Novi uređaj može dijagnosticirati sepsu u manje od kapi krvi
Sepsa se javlja kada tijelo ima ekstremnu reakciju na infekciju. Reakcija je toliko jaka da može uzrokovati zatajenje organa i smrt. Novi dijagnostički alat, međutim, možda će moći brzo identificirati biomarkere sepse u maloj količini krvi.
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), svake godine sepsa pogađa preko 30 milijuna ljudi širom svijeta.
Sepsa također može dovesti do oko 6 milijuna smrtnih slučajeva svake godine.
Kako bi spriječili da se sepsa razvije u septički šok - komplikaciju zbog koje je prijevremena smrt vjerojatnija - liječnici je moraju rano dijagnosticirati i brzo na nju djelovati.
Ipak, trenutne dijagnostičke metode često su simptomatske, u kombinaciji s testovima koji provjeravaju opće markere infekcije ili oštećenja organa.
Također, kako napominju Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), „Mnogi znakovi i simptomi sepse, poput vrućice i otežanog disanja, isti su kao i u drugim stanjima, što otežava dijagnozu sepse u ranim fazama. "
Istraživači su tražili brže, učinkovitije načine dijagnosticiranja sepse. To je uključivalo pokušaj razvoja uređaja koji bi otkrili prisutnost biomarkera za sepsu u krvi osobe.
Vrhunski biomarker za ovo stanje je interleukin-6 (IL-6), protein koji tijelo proizvodi kada se dogodi upala.
Znanstvenici vjeruju da je otkrivanje IL-6 dobar način za dijagnosticiranje sepse jer se njezine razine u krvi povećavaju prije nego što se pojave drugi simptomi sepse. Međutim, koncentracija IL-6 u krvi ostaje preniska da bi se postojeći testovi mogli povećati na njemu.
Nedavno su istraživači s Massachusetts Institute of Technology (MIT) u Cambridgeu razvili uređaj za koji kažu da je dovoljno osjetljiv da prepozna prisutnost IL-6, čak i u maloj količini krvi.
Istraživači su svoj inovativni alat predstavili na ovogodišnjoj Konferenciji inženjerstva u medicini i biologiji. Ove godine konferencija se održala u Berlinu u Njemačkoj.
Otkrivanje sepse za manje od 30 minuta
"Za akutnu bolest poput sepse, koja vrlo brzo napreduje i može biti opasna po život, korisno je imati sustav koji brzo mjeri ove neobilne biomarkere", kaže prvi autor Dan Wu, doktorand s MIT-a.
"Također možete često pratiti bolest kako ona napreduje", objašnjava.
Alat za dijagnostiku Wu i njegovih kolega je mikrofluidički uređaj koji je u stanju otkriti ključne biomarkere u izuzetno malim količinama tjelesne tekućine. Ovaj uređaj koristi mikrokuglice "obložene" antitijelima.
Kad istraživači pipetom u uređaj unose uzorak krvi, antitijela se zakače za IL-6. Zatim, drugi dio uređaja koristi elektrodu i kuglice koje su uhvatile IL-6, emitirajući električni signal za svaku kuglicu IL-6 koja prolazi.
To omogućuje istraživačima da utvrde u kojoj je koncentraciji protein prisutan u uzorku krvi.
Cijeli postupak traje samo oko 25 minuta, a uređaj koristi samo oko 5 mikrolitara krvi - odnosno oko 25% ukupnog volumena kapi krvi izvučene kroz ubod prsta.
Također, novi je alat sposoban otkriti izuzetno niske koncentracije IL-6 - čak 16 pikograma po mililitru, što je niže od koncentracije biomarkera koja ukazuje na prisutnost sepse.
To sugerira da je uređaj vrlo osjetljiv na prisutnost ključnih biomarkera. Još važnije, znanstvenici tvrde da je inovativan alat vrlo prilagodljiv i da bi se mogao postaviti za otkrivanje drugih biomarkera sepse, kao što su interleukin-8, C-reaktivni protein i prokalcitonin, između ostalog.
Istraživači ne vide razlog zašto u budućnosti i drugi ne bi mogli prilagoditi ovaj alat kako bi pregledali biomarkere drugih stanja.
“Ovo je vrlo općenita platforma. Ako želite povećati fizički otisak uređaja, možete povećati i dizajnirati više kanala kako biste otkrili onoliko biomarkera koliko želite. "
Dan Wu
