Un dispozitiv nou poate diagnostica septicemia în mai puțin de o picătură de sânge
Sepsisul apare atunci când organismul are o reacție extremă la o infecție. Reacția este atât de severă încât poate provoca insuficiență de organ și moarte. Cu toate acestea, un nou instrument de diagnosticare poate identifica rapid biomarkerii sepsisului într-o cantitate mică de sânge.
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), în fiecare an, sepsisul afectează peste 30 de milioane de oameni din întreaga lume.
Sepsisul poate duce, de asemenea, la aproximativ 6 milioane de decese în fiecare an.
Pentru a preveni evoluția sepsisului în șoc septic - o complicație care face ca moartea prematură să fie mai probabilă - medicii trebuie să o diagnostice devreme și să acționeze rapid asupra ei.
Cu toate acestea, metodele actuale de diagnosticare sunt adesea simptomatice, combinate cu teste pentru verificarea markerilor generali ai infecției sau a deteriorării organelor.
De asemenea, așa cum observă Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC), „Multe dintre semnele și simptomele sepsisului, cum ar fi febra și dificultățile de respirație, sunt aceleași ca și în alte afecțiuni, ceea ce face că sepsisul este greu de diagnosticat în etapele sale timpurii. ”
Cercetătorii au căutat modalități mai rapide și mai eficiente de diagnosticare a sepsisului. Acest lucru a inclus încercarea de a dezvolta dispozitive care să recunoască prezența biomarkerilor pentru sepsis în sângele unei persoane.
Un biomarker de top pentru această afecțiune este interleukina-6 (IL-6), o proteină pe care corpul o produce atunci când apare inflamația.
Oamenii de știință cred că detectarea IL-6 este o modalitate bună de a diagnostica sepsisul, deoarece nivelurile sale din sânge tind să crească înainte ca alte simptome ale sepsisului să apară. Cu toate acestea, concentrația de sânge a IL-6 rămâne prea scăzută pentru ca testele existente să fie ridicate.
Recent, cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) din Cambridge au dezvoltat un dispozitiv despre care spun că este suficient de sensibil pentru a identifica prezența IL-6, chiar și într-o cantitate mică de sânge.
Cercetătorii și-au prezentat instrumentul inovator la Conferința de inginerie în medicină și biologie din acest an. Anul acesta, conferința a avut loc la Berlin, Germania.
Detectarea sepsisului în mai puțin de 30 de minute
„Pentru o boală acută, cum ar fi septicemia, care progresează foarte rapid și poate pune viața în pericol, este util să existe un sistem care să măsoare rapid acești biomarkeri neabundați”, spune primul autor Dan Wu, doctorand la MIT.
„De asemenea, puteți monitoriza frecvent boala pe măsură ce progresează”, explică el.
Instrumentul de diagnosticare al lui Wu și colegii este un dispozitiv microfluidic care este capabil să detecteze biomarkeri cheie în cantități extrem de mici de lichid corporal. Acest dispozitiv special folosește microbere „acoperite” cu anticorpi.
Când cercetătorii introduc o probă de sânge în dispozitiv folosind o pipetă, anticorpii se blochează pe IL-6. Apoi, o altă parte a dispozitivului folosește un electrod și bilele care au captat IL-6, emitând un semnal electric pentru fiecare bilă IL-6 care trece.
Acest lucru permite cercetătorilor să identifice la ce concentrație proteina este prezentă în proba de sânge.
Întregul proces durează doar aproximativ 25 de minute, iar dispozitivul folosește doar aproximativ 5 microlitri de sânge - adică aproximativ 25% din volumul total al unei picături de sânge trase printr-o înțepătură deget.
De asemenea, noul instrument este capabil să detecteze concentrații extrem de scăzute de IL-6 - până la 16 picograme pe mililitru, care este mai mică decât concentrația biomarkerului care indică prezența sepsisului.
Acest lucru sugerează că dispozitivul este foarte sensibil la prezența biomarkerilor cheie. Mai important, oamenii de știință susțin că instrumentul inovator este extrem de adaptabil și ar putea fi setat pentru a detecta alți biomarkeri de sepsis, cum ar fi interleukina-8, proteina C reactivă și procalcitonina, printre altele.
Cercetătorii nu văd niciun motiv pentru care, în viitor, alții nu ar putea adapta acest instrument pentru a detecta și biomarkerii din alte condiții.
„Aceasta este o platformă foarte generală. Dacă doriți să măriți amprenta fizică a dispozitivului, puteți extinde și proiecta mai multe canale pentru a detecta cât de mulți biomarkeri doriți. ”
Dan Wu
