Методика включает тестирование сыворотки, прозрачной жидкости, которую можно отделить от свернувшейся крови, на предмет повышенного присутствия маннозы, сахара, который является маркером колита, с использованием инфракрасной спектроскопии с ослабленным полным отражением с преобразованием Фурье (ATR-FTIR). Эта технология чувствительна к колебаниям химических связей молекул образца сыворотки и требует минимальной подготовки образца, что делает ее альтернативой быстрой диагностики.
Результаты опубликованы в Journal of Biophotonics.
«Мы обнаружили, что ATR-FTIR-спектроскопия является эффективным инструментом для обнаружения колита в сыворотке мышей», — сказал Унил Перера, профессор физики Regents и исследователь Центра нанооптики в штате Джорджия. "Этот быстрый, простой, рентабельный и минимально инвазивный метод может быть в дальнейшем развит в персонализированный диагностический инструмент, который будет оценивать статус заболевания на основе молекулярного состава человека и позволит проводить индивидуальную диагностику и лечение. Возможно, эту технологию можно было бы интегрировать в портативное устройство, такое как глюкометр, используемый пациентами с диабетом."
Воспалительные заболевания кишечника, в том числе язвенный колит и болезнь Крона, включают хроническое воспаление всего или части пищеварительного тракта и могут привести к опасным для жизни осложнениям, таким как колоректальный рак. Оценка этого воспаления остается сложной задачей, и теперь клинический диагноз ставится с помощью колоноскопии, при которой для исследования пищеварительного тракта используется эндоскоп или гибкая трубка со светом и камерой.
Этот метод не идеален для ежегодного осмотра или регулярного мониторинга активности заболевания, потому что он дорог, инвазивен и требует седации.
В результате «существует потребность в простом, недорогом и низкоуровневом диагностическом инструменте воспалительных заболеваний кишечника», — сказал Дидье Мерлин, профессор Института биомедицинских наук штата Джорджия и исследователь Медицинского центра по делам ветеранов Атланты. "Инфракрасная спектроскопия значительно улучшила клиническую медицину за последние два десятилетия и является многообещающим решением."
В исследовании мышей двух категорий тестировали на колит с помощью спектроскопии ATR-FTIR. Первой группой были мыши с целевой делецией гена интерлейкина 10 (IL10), известные как мыши с нокаутом интерлейкина 10 (IL10 — / -), у которых колит развивается через Т-хелперные иммунные клетки. Заболевание мышей IL10 — / — очень напоминает физиологические, гистологические и биохимические особенности хронического колита у человека.
Во второй группе мышей колит вызывали введением декстран-сульфата натрия. Колит у этих мышей похож на язвенный колит у людей. В обеих группах были собраны и исследованы образцы кала и крови.
Мышей контрольных групп также тестировали.
Исследователи обнаружили, что спектроскопия ATR-FTIR является эффективным инструментом для обнаружения колита в сыворотке мышей, показывая значительное повышение уровня маннозы, индикатора колита.
Исследовательский фонд Университета штата Джорджия подал предварительный патент на метод проверки.