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新设备可以在不到一滴血的情况下诊断败血症

健康 89xy 1个月前 (09-29) 18次浏览

当身体对感染有极端反应时,就会发生败血症。这种反应非常严重,会导致器官衰竭和死亡。然而,一种新的诊断工具可能能够快速识别少量血液中的脓毒症生物标志物。

新设备可以在不到一滴血的情况下诊断败血症

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一种新工具诊断败血症所需的血液不到一针。

根据世界卫生组织(WHO)的数据,脓毒症每年影响全球3000多万人。

脓毒症每年也可能导致约600万人死亡。

为了防止败血症演变成脓毒性休克——一种更有可能导致过早死亡的并发症——医生必须尽早诊断并迅速采取行动。

然而,目前的诊断方法通常是对症的,结合检查感染或器官损伤的一般标志的测试。

此外,正如疾病控制和预防中心(CDC)指出的,“脓毒症的许多体征和症状,如发热和呼吸困难,与其他情况下相同,使脓毒症在其早期阶段难以诊断。”

研究人员一直在寻找更快、更有效的诊断脓毒症的方法。这包括试图开发能够检测人体血液中脓毒症生物标志物的设备。

这种情况的一个主要生物标志物是白细胞介素-6 (IL-6),这是一种机体在炎症发生时产生的蛋白质。

科学家认为,检测白细胞介素-6是诊断脓毒症的好方法,因为它在血液中的水平往往会在sepsis的其他症状出现之前增加。然而,白细胞介素-6的血液浓度仍然太低,现有的测试无法检测到。

最近,剑桥麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一种设备,他们说这种设备足够敏感,可以识别白细胞介素-6的存在,即使是在少量血液中。

研究人员在今年的医学和生物学工程会议上展示了他们的创新工具。今年,会议在德国柏林举行。

30分钟内检测出败血症

麻省理工学院的博士生、第一作者吴单说:“对于像败血症这样进展非常迅速并可能危及生命的急性疾病来说,拥有一个能够快速测量这些非生物标志物的系统是有帮助的。”。

“随着疾病的发展,你也可以经常监测它,”他解释说。

吴和他的同事的诊断工具是一种微流体装置,能够检测极少量体液中的关键生物标志物。这种特殊的装置使用涂有抗体的微珠。

当研究人员用移液管将血液样本引入该设备时,抗体会吸附在白细胞介素-6上。然后,该设备的另一部分使用电极和捕获白细胞介素-6的珠子,为通过的每个白细胞介素-6珠子发射电信号。

这使得研究人员能够确定血液样本中蛋白质的浓度。

整个过程只需要大约25分钟,并且该设备仅使用大约5微升的血液——也就是说,大约是通过手指穿刺抽取的血滴总体积的25%。

此外,新工具能够检测极低浓度的白介素-6——低至每毫升16微微克,低于指示脓毒症存在的生物标志物浓度。

这表明该设备对关键生物标志物的存在非常敏感。更重要的是,科学家们认为这种创新的工具适应性强,可以用来检测其他脓毒症生物标志物,如白细胞介素-8、C反应蛋白和降钙素原等。

研究人员看不出为什么在未来,其他人不能使用这个工具来筛选其他条件的生物标志物。

“这是一个非常通用的平台。如果你想增加设备的物理尺寸,你可以扩大规模,设计更多的通道来检测尽可能多的生物标志物。”

吴单


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