MIT stworzyło urządzenie wykrywające sepsę w mniej niż 30 minut!

Sepsa, czasami nazywana posocznicą, rocznie zabija nawet 9 milionów ludzi na całym świecie, z czego aż 1,5 miliona stanowią dzieci w różnym wieku. Co roku 13 września obchodzony jest Światowy Dzień Sepsy, podczas którego szczególnie mocno podkreśla się rolę szybkiego rozpoznania decydującego o wyborze leczenia. Diagnostyka sepsy obecnie opiera na ocenie objawów klinicznych i wzroście parametrów zapalnych, takich jak leukocytoza, białko C-reaktywne (CRP) oraz prokalcytonina. Przełomem ma szansę stać się urządzenie opracowane przez naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT), które pozwala na przyłóżkowe wykrywanie sepsy w mniej niż 30 minut.


Sepsa to zespół gwałtownych objawów będących wynikiem reakcji organizmu na zakażenie, najczęściej bakteryjne oraz grzybicze. Stany zapalne, które mogą być przyczyną sepsy wywodzą się z różnych narządów, m.in. z jamy brzusznej, układu oddechowego, moczowo-płciowego, ośrodkowego układu nerwowego, układu kostno-stawowego i skóry. Pierwotne ognisko zakażenia często przez długi czas pozostaje utajone, co dodatkowo opóźnia prawidłowe rozpoznanie i włączenie celowanego leczenia.

Sepsa zawsze rozwija się w następstwie gwałtownej reakcji organizmu – w tym układu odpornościowego - na różne składniki chorobotwórczych drobnoustrojów. Aktywowane komórki, których zadaniem jest regulacja odpowiedzi zapalnej po kontakcie z daną bakterią czy grzybem rozpoczynają wówczas uwalnianie cytokin oraz chemokin prozapalnych, m.in. różnych interleukin, białek ostrej fazy, leukotrienów i innych. Jednocześnie dochodzi do pobudzenia mediatorów o działaniu przeciwzapalnym – jakiekolwiek zaburzenie obu aktywności (pro- lub przeciwzapalnej) może prowadzić do upośledzenia czynności wielu narządów, wstrząsu septycznego, a nawet do zgonu.

Jedyną metodą przeciwdziałającą rozwojowi wstrząsu septycznego i niewydolności wielonarządowej jest podjęcie skutecznego leczenia. Niestety, ze względu na początkowo niespecyficzne objawy kliniczne oraz brak jednego, konkretnego parametru laboratoryjnego swoistego dla sepsy rozpoznanie w wielu przypadkach bywa znacznie opóźnione – a każda dodatkowa godzina odraczająca podanie antybiotyku zwiększa ryzyko zgonu o 8-10% (dzieje się tak np. w zakażeniu bakterią New Delhi).


Metoda opracowana przez inżynierów z Massachusetts Institute of Technology może sprawić, że diagnozowanie sepsy będzie szybkie, nieinwazyjne i dostępne w każdym oddziale szpitalnym. W lipcu tego roku MIT zaprezentowało na konferencji w Berlinie projekt urządzenia, które wykrywa we krwi pacjenta obecność interleukiny 6 (IL-6) – jednego z białkowych biomarkerów wytwarzanych przez organizm podczas reakcji zapalnej. Autorzy pomysłu przekonują, że nowe narzędzie diagnostyczne posiada czułość i swoistość umożliwiającą potwierdzenie obecności IL-6 w bardzo małej objętości próbki krwi.

Przenośny system wykrywa interleukinę 6 w mniej niż 30 minut. Ponadto do wykonania pomiaru urządzenie potrzebuje wyłącznie kilku mililitrów krwi pobranej z opuszka palca chorego. Mechanizm działania urządzenia stworzonego w MIT opiera się na cząsteczkach – „mikrogranulkach” - opłaszczonych przeciwciałami, które mają silne powinowactwo do wspomnianej interleukiny 6. Po umieszczeniu za pomocą pipety próbki badanej krwi przeciwciała wiążą się z prozapalną IL-6, a specjalna elektroda będąca częścią urządzenia przyciąga i zlicza powstałe w ten sposób konglomeraty.
Cały proces ma trwać mniej niż 25 minut, a minimalna objętość krwi chorego niezbędna do prawidłowego pomiaru wynosi jedynie 5 mikrolitrów. Urządzenie wykrywa ponadto ekstremalne niskie, liczone w pikogramach, stężenia interleukiny 6.


Autorzy urządzenia wciąż pracują nad udoskonaleniem swojego pomysłu tak, by mogło być wykorzystywane na całym świecie w tzw. szybkiej diagnostyce „przyłóżkowej”. W przyszłości chcą wprowadzić rozwiązania technologiczne, które w ten sam sposób umożliwiłyby wykrywanie innych groźnych chorób.

 

Źródła:

Massachusetts Institute of Technology

Medical News Today

The Engineer

Grafika: 123rf.com

Grafiki

Przyznane oceny
0.0

0 wszystkich ocen
Zaloguj