Флуоресцентный датчик обеспечивает недорогую диагностику муковисцидоза

Муковисцидоз вызывается двумя дефектными копиями гена, который влияет на поступление хлоридов в клетки и из них, что приводит к повреждению легких и пищеварительной системы. Хотя от муковисцидоза нет лекарства, его раннее выявление является ключом к принятию мер по уменьшению накопления жидкости в легких и предотвращению недоедания, позволяя пациентам дожить до сорока или пятидесяти лет.

Его часто диагностируют либо генетическим тестом (который стоит дорого), либо тестом пота.
В настоящее время определение уровня хлоридов в поту проводится вручную — трудоемкий метод, который подвержен человеческим ошибкам и может не учитывать случаи.

Но новая система, созданная исследователями из Университета штата Пенсильвания, основана на флуоресцентном красителе, который уменьшается в присутствии хлорида, что позволяет автоматизировать тест. Исследование, описанное в августовском выпуске журнала Chemical Science, поддерживается Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии (NIBIB), входящим в состав NIH.
«Это важный шаг на пути к более быстрой и надежной диагностике», — говорит Сейла Селимович, доктор философии.D., программный директор программы NIBIB по биологическим сенсорам. «Новая сенсорная технология дешева и проста в применении, и, если она используется как часть устройства для оказания медицинской помощи, может позволить большему количеству клиник проводить ранние тесты на кистозный фиброз.

Это здорово для развитого мира, но меняет правила игры для экономически развивающегося мира, поскольку раннее вмешательство может спасти жизни в борьбе с этой разрушительной и слишком распространенной болезнью."
Чтобы создать датчик, исследователи впервые разработали краситель на основе цитрата, который излучает флуоресцентный свет.

Однако в присутствии хлорида количество света, испускаемого молекулой, уменьшается: чем больше хлорида, тем меньше флуоресценции. После создания системы обнаружения, основанной на этом принципе, команда сравнила ее с методом обнаружения хлоридов, который в настоящее время используется в клинике, и обнаружила, что оба теста дали аналогичные результаты. Но новый тест может обнаруживать хлориды в более широком диапазоне концентраций, и, поскольку он автоматизирован, он позволяет избежать проблемы, связанной с человеческой ошибкой.
Традиционные тесты, такие как ионоселективные электроды, также могут давать неверные результаты, потому что они не могут отличить хлорид и другие подобные ионы, такие как бромид и йодид, содержание которых может повышаться в поту в результате приема определенных лекарств или состояний.

Но, помимо обнаружения хлоридов, новая система на основе флуоресценции также может определять разницу между тремя ионами: хлоридом, бромидом и йодидом. «Наши методы очень чувствительны, а также очень избирательны, — говорит Цзянь Ян, доктор философии.D., профессор биомедицинской инженерии в Университете штата Пенсильвания и старший автор статьи. "Таким образом, мы можем использовать один краситель, чтобы различать три разных иона в одной биологической жидкости.«Система также может использоваться при других заболеваниях, которые можно диагностировать по измененным уровням хлоридов, таких как метаболический алкалоз, болезнь Аддисона и боковой амиотрофический склероз (БАС), которые проявляются аномальным количеством хлоридов в моче, крови и жидкости. окружающие мозг, соответственно.
Проверка уровня хлоридов также может помочь определить, работает ли лечение, но для проведения теста на пот в настоящее время требуется поездка в больницу или клиническую лабораторию.

Чтобы обойти это, команда создала прототип своего устройства, которое подключается к мобильному телефону и обнаруживает изменение освещения. Портативная версия достаточно проста в использовании, чтобы пациенты могли следить дома и пропустить поездку. «Вы просто берете устройство, наносите на него пот, а затем можете использовать мобильный телефон, чтобы прочитать результаты», — говорит Ян.

Такой простой инструмент позволил бы небольшим клиникам и развивающимся странам, которые не могут позволить себе необходимый персонал и дорогое оборудование для проведения текущих тестов, надежно диагностировать болезнь.
«Мы переходим на устройство для оказания медицинской помощи — это недорогое, простое в использовании устройство для домашнего использования», — говорит Ян. "Это действительно может значительно упростить обнаружение пота или даже некоторых других биологических жидкостей, таких как моча или сыворотка, в будущем, потому что каждый может использовать его."

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.