Η νέα συσκευή μπορεί να διαγνώσει σήψη σε λιγότερο από μια σταγόνα αίματος
Η σήψη εμφανίζεται όταν το σώμα έχει μια ακραία αντίδραση σε μια λοίμωξη. Η αντίδραση είναι τόσο σοβαρή που μπορεί να προκαλέσει ανεπάρκεια οργάνων και θάνατο. Ένα νέο διαγνωστικό εργαλείο, ωστόσο, μπορεί να είναι σε θέση να εντοπίσει γρήγορα τους βιοδείκτες σήψης σε μια μικρή ποσότητα αίματος.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), κάθε χρόνο, η σήψη επηρεάζει πάνω από 30 εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο.
Η σήψη μπορεί επίσης να οδηγήσει σε περίπου 6 εκατομμύρια θανάτους κάθε χρόνο.
Για να αποφευχθεί η σήψη από το σηπτικό σοκ - μια επιπλοκή που καθιστά πιο πιθανό τον πρόωρο θάνατο - οι γιατροί πρέπει να το διαγνώσουν νωρίς και να δράσουν γρήγορα.
Ωστόσο, οι τρέχουσες διαγνωστικές μέθοδοι είναι συχνά συμπτωματικές, σε συνδυασμό με εξετάσεις για έλεγχο γενικών δεικτών λοίμωξης ή βλάβης οργάνων.
Επίσης, όπως σημειώνουν τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), «Πολλά από τα σημεία και τα συμπτώματα της σήψης, όπως ο πυρετός και η δυσκολία στην αναπνοή, είναι τα ίδια όπως και σε άλλες καταστάσεις, καθιστώντας δύσκολη τη διάγνωση της σήψης στα αρχικά της στάδια. "
Οι ερευνητές αναζητούν ταχύτερους, πιο αποτελεσματικούς τρόπους διάγνωσης της σήψης. Αυτό περιλάμβανε την προσπάθεια ανάπτυξης συσκευών που θα συνέβαλαν στην παρουσία βιοδεικτών για σήψη στο αίμα ενός ατόμου.
Ένας κορυφαίος βιοδείκτης για αυτήν την πάθηση είναι η ιντερλευκίνη-6 (IL-6), μια πρωτεΐνη που παράγει το σώμα όταν εμφανίζεται φλεγμονή.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ανίχνευση της IL-6 είναι ένας καλός τρόπος για τη διάγνωση της σήψης επειδή τα επίπεδα της στο αίμα τείνουν να αυξάνονται πριν εμφανιστούν άλλα συμπτώματα σήψης. Ωστόσο, η συγκέντρωση της IL-6 στο αίμα παραμένει πολύ χαμηλή για να υπάρξουν οι υπάρχουσες εξετάσεις.
Πρόσφατα, ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) στο Cambridge έχουν αναπτύξει μια συσκευή που λένε ότι είναι αρκετά ευαίσθητη για να αναγνωρίσει την παρουσία της IL-6, ακόμη και σε μια μικρή ποσότητα αίματος.
Οι ερευνητές παρουσίασαν το καινοτόμο εργαλείο τους στο φετινό Συνέδριο Μηχανικής στην Ιατρική και Βιολογία. Φέτος, το συνέδριο πραγματοποιήθηκε στο Βερολίνο της Γερμανίας.
Ανίχνευση σήψης σε λιγότερο από 30 λεπτά
«Για μια οξεία νόσο όπως η σήψη, η οποία εξελίσσεται πολύ γρήγορα και μπορεί να είναι απειλητική για τη ζωή, είναι χρήσιμο να έχουμε ένα σύστημα που μετρά γρήγορα αυτούς τους άφθονους βιοδείκτες», λέει ο πρώτος συγγραφέας Dan Wu, διδακτορικός φοιτητής του MIT.
«Μπορείτε επίσης να παρακολουθείτε συχνά την ασθένεια καθώς εξελίσσεται», εξηγεί.
Το διαγνωστικό εργαλείο του Wu και των συναδέλφων του είναι ένα μικρό-ρευστό εργαλείο που μπορεί να ανιχνεύσει βασικούς βιοδείκτες σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες σωματικού υγρού. Αυτή η συγκεκριμένη συσκευή χρησιμοποιεί μικροσφαιρίδια «επικαλυμμένα» με αντισώματα.
Όταν οι ερευνητές εισάγουν ένα δείγμα αίματος στη συσκευή χρησιμοποιώντας μια πιπέτα, τα αντισώματα ασφαλίζουν στο IL-6. Στη συνέχεια, ένα άλλο μέρος της συσκευής χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρόδιο και τα σφαιρίδια που έχουν συλλάβει την IL-6, εκπέμποντας ένα ηλεκτρικό σήμα για κάθε IL-6 σφαιρίδιο που διέρχεται.
Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να προσδιορίσουν σε ποια συγκέντρωση υπάρχει η πρωτεΐνη στο δείγμα αίματος.
Η όλη διαδικασία διαρκεί μόνο περίπου 25 λεπτά και η συσκευή χρησιμοποιεί μόνο περίπου 5 μικρολίτρα αίματος - δηλαδή, περίπου το 25% του συνολικού όγκου μιας σταγόνας αίματος που λαμβάνεται μέσω ενός δακτύλου.
Επίσης, το νέο εργαλείο είναι σε θέση να ανιχνεύσει εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις IL-6 - τόσο χαμηλές όσο 16 picograms ανά χιλιοστόλιτρο, που είναι χαμηλότερη από τη συγκέντρωση του βιοδείκτη που δείχνει την παρουσία σήψης.
Αυτό υποδηλώνει ότι η συσκευή είναι πολύ ευαίσθητη στην παρουσία βασικών βιοδεικτών. Το πιο σημαντικό, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι το καινοτόμο εργαλείο είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμο και θα μπορούσε να ρυθμιστεί για την ανίχνευση άλλων βιοδεικτών σήψης, όπως η ιντερλευκίνη-8, η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη και η προκακασιτονίνη, μεταξύ άλλων.
Οι ερευνητές δεν βλέπουν κανέναν λόγο γιατί, στο μέλλον, άλλοι δεν μπορούσαν να προσαρμόσουν αυτό το εργαλείο στην αναζήτηση βιοδεικτών και άλλων καταστάσεων.
«Αυτή είναι μια πολύ γενική πλατφόρμα. Αν θέλετε να αυξήσετε το φυσικό αποτύπωμα της συσκευής, μπορείτε να κλιμακώσετε και να σχεδιάσετε περισσότερα κανάλια για να εντοπίσετε όσα βιοδείκτες θέλετε. "
Νταν Γου
