Uus seade võib sepsise diagnoosida vähem kui tilgas veres
Sepsis tekib siis, kui kehal on infektsioonile äärmuslik reaktsioon. Reaktsioon on nii tõsine, et võib põhjustada elundipuudulikkuse ja surma. Uus diagnostikavahend võib aga sepsise biomarkerid väikeses koguses veres kiiresti tuvastada.
Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel mõjutab sepsis igal aastal üle 30 miljoni inimese kogu maailmas.
Samuti võib sepsis igal aastal põhjustada umbes 6 miljonit surma.
Et vältida sepsise arenemist septiliseks šokiks - komplikatsioon, mis muudab enneaegse surma tõenäolisemaks - peavad arstid selle varakult diagnoosima ja kiiresti tegutsema.
Kuid praegused diagnostikameetodid on sageli sümptomaatilised koos testidega, millega kontrollitakse nakkuse või elundikahjustuse üldiseid markereid.
Samuti, nagu märgivad haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC), „on paljud sepsise tunnused ja sümptomid, nagu palavik ja hingamisraskused, samad, mis teisteski tingimustes, mistõttu sepsist on selle varajases staadiumis raske diagnoosida. ”
Teadlased on otsinud sepsise diagnoosimiseks kiiremaid ja tõhusamaid viise. See on hõlmanud seadmete väljatöötamist, mis võtaksid inimese veres esile sepsise biomarkerite olemasolu.
Selle seisundi peamine biomarker on interleukiin-6 (IL-6) - valk, mida keha toodab põletiku tekkimisel.
Teadlased usuvad, et IL-6 tuvastamine on sepsise diagnoosimiseks hea viis, kuna selle tase veres kipub tõusma enne teiste sepsise sümptomite ilmnemist. Siiski jääb IL-6 kontsentratsioon veres liiga madalaks, et olemasolevad testid seda üles saaksid võtta.
Hiljuti töötasid Cambridge'is asuva Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlased välja seadme, mis on nende sõnul piisavalt tundlik, et tuvastada IL-6 olemasolu isegi väikeses koguses veres.
Teadlased tutvustasid oma uuendusmeelset tööriista selle aasta inseneriteaduse ja bioloogia konverentsil. Sel aastal toimus konverents Saksamaal Berliinis.
Sepsise tuvastamine vähem kui 30 minutiga
"Ägeda haiguse, nagu sepsis, puhul, mis progresseerub väga kiiresti ja võib olla eluohtlik, on kasulik süsteem, mis mõõdab neid mitteküllaldavaid biomarkereid kiiresti," ütleb esimene autor Dan Wu, MITi doktorant.
"Samuti saate haiguse progresseerumisel sageli jälgida," selgitab ta.
Wu ja tema kolleegide diagnostikavahend on mikrofluidikaalseade, mis on võimeline tuvastama peamisi biomarkereid üliväikestes kehavedelikes. Selles konkreetses seadmes kasutatakse antikehadega “kaetud” mikrohelmeid.
Kui teadlased viivad pipeti abil seadmesse vereproovi, kinnituvad antikehad IL-6 külge. Seejärel kasutab seadme teine osa elektroodi ja helmeid, mis on IL-6 kinni püüdnud, väljastades elektrisignaali iga läbitava IL-6 tera kohta.
See võimaldab teadlastel tuvastada, millisel kontsentratsioonil valk vereproovis esineb.
Kogu protsess võtab aega ainult umbes 25 minutit ja seade kasutab ainult umbes 5 mikroliitrit verd - see tähendab umbes 25% sõrme torgatud veretilga kogumahust.
Samuti suudab uus tööriist tuvastada ülimadalat IL-6 kontsentratsiooni - nii madal kui 16 pikogrammi milliliitri kohta, mis on madalam kui sepsise esinemisele viitav biomarkeri kontsentratsioon.
See viitab sellele, et seade on võtmetähtsusega biomarkerite olemasolu suhtes väga tundlik. Veelgi olulisem on see, et teadlased väidavad, et uuenduslik tööriist on väga kohanemisvõimeline ja selle saab määrata teiste sepsise biomarkerite, näiteks interleukiin-8, C-reaktiivse valgu ja prokaltsitoniini tuvastamiseks.
Teadlased ei näe põhjust, miks teised ei saaks seda tööriista tulevikus kohandada ka muude seisundite biomarkerite skriinimiseks.
“See on väga üldine platvorm. Kui soovite seadme füüsilist jalajälge suurendada, saate laiendada ja kujundada rohkem kanaleid, et tuvastada nii palju biomarkereid kui soovite. "
Dan Wu
