Cu scopul de a reduce rata mortalității cauzate de septicemie cu peste 70%, o echipă de oameni de știință europeni a dezvoltat un detector de microarray care folosește o mică mostră de sânge pentru a produce rezultate în mai puțin de 30 de minute. Tehnicile actuale de detectare a septicemiei pot dura ore sau chiar zile pentru a produce rezultatele și a pune un diagnostic.

Programat pentru a detecta proteinele și E. coli, una dintre bacteriile mortale care pot provoca intrarea corpului uman în șoc septic, detectorul folosește apoi lumina pentru a căuta biomarkeri specifici (semnele revelatoare sau un indicator al unei boli) care au o dimensiune de doar câțiva nanometri.

Detectorul rapid de microarray se uită la o mică mostră de sânge prelevată de la un deget mare sau arătător. Proba de sânge a pacientului este apoi separată într-o centrifugă, astfel încât un clinician să poată examina plasma, partea din proba de sânge în care sunt conținute toate proteinele.

„Citirea optică a probei poate fi finalizată într-un minut, ceea ce ne permite să furnizăm rezultate în 30 de minute de la început până la sfârșit”, spune coordonatorul proiectului, Roland Terborg. „Acest lucru este mult mai rapid decât metodele utilizate în prezent. În cazul unei afecțiuni precum sepsisul, în care timpul este crucial, acest dispozitiv pare să prevină mii de decese în fiecare an, care ar fi putut fi evitate cu ușurință.”

Dezvoltat în cadrul proiectului „Scalable point-of-care and label-free microarray platform for rapid detection of Sepsis” (RAIS), proiectul a fost coordonat de The Institute of Photonic Sciences (ICFO; Barcelona, Spania) și reprezintă o poveste de succes pentru parteneriatul public-privat în domeniul fotonicii.

Relaționat: Microscopul detectează peste un milion de biomarkeri pentru sepsis în 30 de minute

Detectorul de sepsis folosește fotonica pentru a face un diagnostic clar și precis. Proba de plasmă curge peste o microrețea, o colecție de puncte minuscule care conțin anticorpi specifici pe o lamă de aur nanostructurată. Două fascicule de lumină sunt apoi dirijate prin întregul microarray, una dintre ele trecând prin eșantion, în timp ce cealaltă trece prin partea transparentă a lamei, acționând ca referință. Fasciculele care trec prin biomarker și prin regiunile transparente de pe lamă sunt apoi verificate pentru a vedea dacă există modificări de intensitate.

„În funcție de cantitatea și tipul de biomarker atașat fiecărui anticorp, obținem o imagine unică: un model de semnătură, dacă vreți”, explică Terborg. „Modelele de imagine ne spun ce este prezent în proba de plasmă, pe care apoi o înregistrăm cu un senzor CMOS – aceeași tehnologie folosită într-o cameră digitală care convertește lumina în electroni.”

Dezvăluirea rapidă a septicemiei ar putea economisi câteva zeci de miliarde de euro pe an în sistemul de sănătate, datorită scăderii numărului de spitalizări, precum și a reducerii utilizării de medicamente inutile și a costurilor de asigurare asociate. Dispozitivul ar putea fi, de asemenea, extins pentru a efectua pe alte tipuri de depistare a bolilor sau diagnostice multiple simultane, în special cele care necesită o detectare rapidă a unui număr mare de ținte biochimice (peste 1 milion) pe un singur microarray.

Aprobările preclinice au început deja la Spitalul Universitar Vall d’Hebron (tot în Barcelona), unde dispozitivul este în funcțiune din 2018. Se așteaptă ca studiile clinice să aibă loc la sfârșitul anului 2019.

Pentru mai multe informații, vă rugăm să vizitați photonics21.org.

.