Jauna ierīce var diagnosticēt sepsi mazāk nekā asins pilienā
Sepsis rodas, ja ķermenim ir ārkārtēja reakcija uz infekciju. Reakcija ir tik smaga, ka var izraisīt orgānu mazspēju un nāvi. Jauns diagnostikas rīks, iespējams, var ātri noteikt sepses biomarķierus nelielā daudzumā asiņu.
Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas (PVO) datiem katru gadu sepse ietekmē vairāk nekā 30 miljonus cilvēku visā pasaulē.
Sepsis arī katru gadu var izraisīt apmēram 6 miljonus nāves gadījumu.
Lai novērstu sepses pāraugšanu septiskajā šokā - komplikācijā, kas padara priekšlaicīgu nāvi visticamāku - ārstiem tā ir laikus jādiagnosticē un ātri jārīkojas.
Tomēr pašreizējās diagnostikas metodes bieži ir simptomātiskas, apvienojumā ar testiem, lai pārbaudītu vispārējos infekcijas vai orgānu bojājumu marķierus.
Tāpat, kā atzīmē Slimību kontroles un profilakses centrs (CDC), “Daudzas sepses pazīmes un simptomi, piemēram, drudzis un apgrūtināta elpošana, ir tādi paši kā citos apstākļos, tāpēc sepsi agrīnā stadijā ir grūti diagnosticēt. ”
Pētnieki ir meklējuši ātrākus un efektīvākus sepses diagnosticēšanas veidus. Tas ietver mēģinājumus izstrādāt ierīces, kas cilvēka asinīs uztvertu sepses biomarķieru klātbūtni.
Galvenais šī stāvokļa biomarķieris ir interleikīns-6 (IL-6), olbaltumviela, ko organisms ražo, kad rodas iekaisums.
Zinātnieki uzskata, ka IL-6 noteikšana ir labs sepses diagnosticēšanas veids, jo tā līmenis asinīs mēdz palielināties, pirms parādās citi sepses simptomi. Tomēr IL-6 koncentrācija asinīs joprojām ir pārāk zema, lai esošie testi to varētu uztvert.
Nesen Kembridžas Masačūsetsas Tehnoloģiskā institūta (MIT) pētnieki ir izstrādājuši ierīci, kas, pēc viņu domām, ir pietiekami jutīga, lai identificētu IL-6 klātbūtni pat niecīgā daudzumā asiņu.
Pētnieki prezentēja savu novatorisko rīku šī gada medicīnas un bioloģijas konferencē. Šogad konference notika Berlīnē, Vācijā.
Sepses noteikšana mazāk nekā 30 minūtēs
"Attiecībā uz akūtu slimību, piemēram, sepsi, kas progresē ļoti ātri un var būt bīstama dzīvībai, ir noderīgi, ja ir sistēma, kas ātri mēra šos neskaitāmos biomarķierus," saka pirmais autors Dan Wu, MIT doktorants.
"Jūs varat arī bieži uzraudzīt slimību, kad tā progresē," viņš paskaidro.
Vu un kolēģu diagnostikas rīks ir mikrofluidikas ierīce, kas spēj noteikt galvenos biomarķierus ārkārtīgi mazos ķermeņa šķidruma daudzumos. Šajā konkrētajā ierīcē tiek izmantotas mikropērlītes, kas “pārklātas” ar antivielām.
Kad pētnieki ievada asins paraugu ierīcē, izmantojot pipeti, antivielas aizķeras pie IL-6. Pēc tam citā ierīces daļā tiek izmantots elektrods un lodītes, kas ir notverušas IL-6, izstarojot elektrisko signālu katrai IL-6 lodītei, kas iet cauri.
Tas ļauj pētniekiem noteikt, kādā koncentrācijā olbaltumviela atrodas asins paraugā.
Viss process aizņem tikai aptuveni 25 minūtes, un ierīce izmanto tikai apmēram 5 mikrolitrus asiņu, tas ir, aptuveni 25% no kopējā asins piliena tilpuma, kas ievilkts caur pirkstu.
Arī jaunais rīks spēj noteikt ārkārtīgi zemu IL-6 koncentrāciju - tik zemu kā 16 pikogrami uz mililitru, kas ir zemāka par biomarķiera koncentrāciju, kas norāda uz sepses klātbūtni.
Tas liek domāt, ka ierīce ir ļoti jutīga pret galveno biomarķieru klātbūtni. Vēl svarīgāk ir tas, ka zinātnieki apgalvo, ka novatoriskais rīks ir ļoti pielāgojams un to var iestatīt citu sepses biomarķieru, piemēram, interleikīna-8, C-reaktīvā proteīna un prokalcitonīna, noteikšanai.
Pētnieki neredz iemeslu, kāpēc nākotnē citi nevarētu pielāgot šo rīku, lai pārbaudītu arī citu apstākļu biomarķierus.
“Šī ir ļoti vispārēja platforma. Ja vēlaties palielināt ierīces fizisko nospiedumu, varat palielināt un noformēt vairāk kanālu, lai noteiktu tik daudz biomarķieru, cik vēlaties. ”
Dan Wu
