Ny enhed kan diagnosticere sepsis i mindre end en dråbe blod
Sepsis opstår, når kroppen har en ekstrem reaktion på en infektion. Reaktionen er så alvorlig, at den kan forårsage organsvigt og død. Et nyt diagnostisk værktøj kan dog muligvis hurtigt identificere sepsis-biomarkører i en lille mængde blod.
Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) påvirker sepsis hvert år over 30 millioner mennesker over hele verden.
Sepsis kan også føre til omkring 6 millioner dødsfald hvert år.
For at forhindre sepsis i at udvikle sig til septisk chok - en komplikation, der gør for tidlig død mere sandsynligt - skal læger diagnosticere det tidligt og handle hurtigt.
Alligevel er nuværende diagnostiske metoder ofte symptomatiske kombineret med tests, der kontrollerer for generelle markører for infektion eller organskader.
Som Centers for Disease Control and Prevention (CDC) bemærker, “Mange af tegn og symptomer på sepsis, såsom feber og åndedrætsbesvær, er de samme som i andre forhold, hvilket gør sepsis svært at diagnosticere i sine tidlige stadier. ”
Forskere har ledt efter hurtigere og mere effektive måder at diagnosticere sepsis på. Dette har inkluderet forsøg på at udvikle enheder, der samler tilstedeværelsen af biomarkører for sepsis i en persons blod.
En top biomarkør for denne tilstand er interleukin-6 (IL-6), et protein, som kroppen producerer, når der opstår betændelse.
Forskere mener, at detektering af IL-6 er en god måde at diagnosticere sepsis på, fordi dets niveauer i blodet har tendens til at stige, før andre symptomer på sepsis vises. Imidlertid forbliver blodkoncentrationen af IL-6 for lav til, at eksisterende tests kan tage det op.
For nylig har forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge udviklet en enhed, som de siger er følsom nok til at identificere tilstedeværelsen af IL-6, selv i en lille mængde blod.
Forskerne præsenterede deres innovative værktøj på årets Engineering in Medicine and Biology Conference. I år fandt konferencen sted i Berlin, Tyskland.
Påvisning af sepsis på under 30 minutter
"For en akut sygdom som sepsis, som udvikler sig meget hurtigt og kan være livstruende, er det nyttigt at have et system, der hurtigt måler disse ikke-overflodiske biomarkører," siger første forfatter Dan Wu, en doktorand ved MIT.
”Du kan også ofte overvåge sygdommen, når den skrider frem,” forklarer han.
Wu og kollegers diagnostiske værktøj er et mikrofluidikum, der er i stand til at opdage vigtige biomarkører i ekstremt små mængder kropsvæske. Denne særlige enhed bruger mikroperler “overtrukket” med antistoffer.
Når forskere introducerer en blodprøve til enheden ved hjælp af en pipette, låses antistofferne fast på IL-6. Derefter bruger en anden del af enheden en elektrode og perlerne, der har fanget IL-6, og udsender et elektrisk signal for hver IL-6-perle, der passerer igennem.
Dette giver forskere mulighed for at identificere i hvilken koncentration proteinet er til stede i blodprøven.
Hele processen tager kun ca. 25 minutter, og enheden bruger kun ca. 5 mikroliter blod - det vil sige omkring 25% af det samlede volumen af et bloddråbe trukket gennem en fingerprik.
Det nye værktøj er også i stand til at detektere ekstremt lave koncentrationer af IL-6 - så lave som 16 picogram pr. Milliliter, hvilket er lavere end den biomarkørkoncentration, der indikerer tilstedeværelsen af sepsis.
Dette antyder, at enheden er meget følsom over for tilstedeværelsen af vigtige biomarkører. Endnu vigtigere argumenterer forskerne for, at det innovative værktøj er meget tilpasningsdygtigt og kunne indstilles til at detektere andre sepsis-biomarkører, såsom interleukin-8, C-reaktivt protein og procalcitonin, blandt andre.
Forskerne ser ingen grund til, at andre i fremtiden ikke også kunne tilpasse dette værktøj til at screene for biomarkører under andre forhold.
”Dette er en meget generel platform. Hvis du vil øge enhedens fysiske fodaftryk, kan du skalere op og designe flere kanaler for at registrere så mange biomarkører, som du vil. "
Dan Wu
