A szepszis okozta halálozási arány több mint 70%-os csökkentése érdekében egy európai tudóscsoport kifejlesztett egy microarray detektort, amely egy apró vérmintát használ, és kevesebb mint 30 perc alatt eredményt ad. A szepszis kimutatására szolgáló jelenlegi technikák órákig vagy akár napokig is eltarthatnak az eredmények és a diagnózis elkészítése.

A fehérjék és az E. coli – az egyik halálos baktérium, amely az emberi szervezetben szeptikus sokkot okozhat – kimutatására programozott detektor ezután fényt használ, hogy specifikus biomarkereket (a betegség árulkodó jeleit vagy indikátorát) keressen, amelyek mérete mindössze néhány nanométer.

A rapid microarray detektor egy hüvelyk- vagy mutatóujjból vett kis vérmintát vizsgál. A beteg vérmintáját ezután egy centrifugában szétválasztják, hogy a klinikus megvizsgálhassa a plazmát, a vérminta azon részét, amelyben az összes fehérje található.

“A minta optikai kiolvasása egy perc alatt elvégezhető, így az elejétől a végéig 30 perc alatt tudunk eredményeket szolgáltatni” – mondja Roland Terborg projektkoordinátor. “Ez sokkal gyorsabb, mint a jelenleg használt módszerek. Egy olyan betegség esetében, mint a szepszis, ahol az idő döntő fontosságú, úgy tűnik, hogy ez az eszköz évente több ezer halálesetet fog megelőzni, amelyek könnyen elkerülhetők lettek volna.”

A “Scalable point-of-care and label-free microarray platform for rapid detection of Sepsis” (RAIS) projekt keretében kifejlesztett projektet a The Institute of Photonic Sciences (ICFO; Barcelona, Spanyolország) koordinálta, és a Photonics Public Private Partnership sikertörténete.

Related: Mikroszkóp 30 perc alatt több mint egymillió biomarkert mutat ki a szepszisre

A szepszisdetektor a fotonika segítségével egyértelmű és pontos diagnózist állít fel. A plazmaminta átfolyik egy microarray-n, amely egy nanoszerkezetű aranylemezre helyezett, specifikus antitesteket tartalmazó apró foltok gyűjteménye. Ezután két fénysugarat világítanak át a teljes mikroarray-n, az egyik a mintán halad át, míg a másik a tárgylemez átlátszó részén, amely referenciaként szolgál. A biomarkeren és a tárgylemez átlátszó részén áthaladó sugarak intenzitásváltozását ezután ellenőrzik.

“Attól függően, hogy az egyes antitestekhez milyen mennyiségű és típusú biomarker kapcsolódik, egyedi képet kapunk: ha úgy tetszik, egy szignatúrát” – magyarázza Terborg. “A képminták elárulják, hogy mi van jelen a plazmamintában, amit aztán egy CMOS-érzékelővel rögzítünk – ugyanazzal a technológiával, amelyet a digitális fényképezőgépekben használnak, amelyek a fényt elektronokká alakítják.”

A szepszis gyors felismerése évente több tízmilliárd eurót takaríthat meg az egészségügyi rendszernek a kórházi tartózkodások csökkenése, valamint a felesleges gyógyszerhasználat és a kapcsolódó biztosítási költségek mérséklése révén. A készüléket ki lehetne terjeszteni más típusú betegségek szűrésére vagy több egyidejű diagnózis elvégzésére is, különösen olyanokra, amelyek nagyszámú biokémiai célpont (több mint 1 millió) gyors kimutatását igénylik egyetlen microarray-n.

A preklinikai kísérletek már megkezdődtek a Vall d’Hebron Egyetemi Kórházban (szintén Barcelonában), ahol a készülék 2018 óta működik. A klinikai vizsgálatokra várhatóan 2019 végén kerül sor.

További információkért látogasson el a photonics21.org.

oldalra.