Πρωτοποριακή φορητή συσκευή εκτελεί εξετάσεις αίματος σε 1 ώρα με μία σταγόνα αίματος [Video]

Για σχεδόν κανέναν δεν είναι ευχάριστες οι αιματολογικές εξετάσεις, αλλά όλοι γνωρίζουμε πόσο απαραίτητες είναι για την παρακολούθηση της υγείας μας. Ωστόσο, σύντομα ίσως να μην χρειάζεται, χάρη σε μια νέα συσκευή που μπορεί να απομονώσει βιοδείκτες για διάφορες ασθένειες χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα, από μια μόνο σταγόνα αίματος, σε περίπου μία ώρα.

Συνήθως, οι εξετάσεις αίματος περιλαμβάνουν τη λήψη δείγματος με βελόνα στο χέρι, το οποίο στη συνέχεια αποστέλλεται σε εργαστήριο για να ελεγχθεί για ορισμένα μόρια που μπορούν να υποδείξουν την παρουσία ή την εξέλιξη μιας ασθένειας ή πάθησης. Αλλά αυτό μπορεί να διαρκέσει από αρκετές ώρες έως μερικές ημέρες, πράγμα που δεν είναι ιδανικό για ορισμένες ταχέως μεταβαλλόμενες ασθένειες.

Τώρα, ερευνητές από το University of Colorado Boulder ανέπτυξαν μια νέα φορητή συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει συγκεκριμένους βιοδείκτες σε περίπου μία ώρα, από μία μόνο σταγόνα αίματος. Αυτό σημαίνει ότι δυνητικά, δείγματα αίματος θα μπορούσαν να λαμβάνονται από ένα τσίμπημα στο δάχτυλο, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται για τον διαβήτη, και στη συνέχεια να αναλύονται επιτόπου από το κρεβάτι του ασθενούς.

Βασίζεται σε έναν ενδιαφέροντα μηχανισμό, τον οποίο η ομάδα ονομάζει λειτουργικά σωματίδια αρνητικής ακουστικής αντίθεσης (fNACPs). Αυτά τα σωματίδια με μέγεθος κυττάρου είναι σχεδιασμένα να ανταποκρίνονται στην πίεση των ηχητικών κυμάτων και μπορούν να επικαλυφθούν με διαφορετικά υλικά, ώστε να συλλάβουν έναν συγκεκριμένο βιοδείκτη, όπως ιούς ή πρωτεΐνες.

Ένα μικρό δείγμα αίματος από έναν ασθενή αναμιγνύεται με αυτά τα fNACPs και στη συνέχεια τοποθετείται στη φορητή συσκευή. Αυτή στη συνέχεια λειτουργεί σαν ακουστική πιπέτα, διοχετεύοντας το μείγμα με ηχητικά κύματα. Δεδομένου ότι τα σωματίδια ανταποκρίνονται τόσο πολύ σε αυτά τα κύματα, όλα σπρώχνονται στο πλάι μεταφέροντας μαζί τους τους βιοδείκτες που έχουν συλλεχθεί.

Μόλις όλα αυτά προσκρούσουν στο τοίχωμα του θαλάμου, το αίμα και τα άλλα συστατικά μπορούν να ξεπλυθούν. Στη συνέχεια, φθορίζουσες ετικέτες προσαρτώνται στους βιοδείκτες και φωτίζονται με λέιζερ, για να υπολογιστεί η ποσότητα που υπάρχει. Η όλη διαδικασία πραγματοποιείται σε μία μικρή συσκευή σε λιγότερο από 70 λεπτά.

«Βασικά χρησιμοποιούμε ηχητικά κύματα για να διαχειριστούμε τα σωματίδια ώστε να τα απομονώσουμε γρήγορα από έναν πραγματικά μικρό όγκο υγρού», δήλωσε ο Cooper Thome, πρώτος συγγραφέας της μελέτης. «Είναι ένας εντελώς νέος τρόπος μέτρησης των βιοδεικτών του αίματος».

Η ομάδα δοκίμασε την τεχνική με αντισώματα έναντι μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται ωοαλβουμίνη, η οποία βρίσκεται στα ασπράδια των αυγών και χρησιμοποιείται συχνά στην παραγωγή εμβολίων. Τα αντισώματα ανιχνεύθηκαν ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις, τόσο αποτελεσματικά όσο και τα συστήματα που χρησιμοποιούνται ευρέως.

«Στην εργασία μας, αποδεικνύουμε ότι αυτό το σύστημα πιπέτας και σωματιδίων μπορεί να προσφέρει την ίδια ευαισθησία και εξειδίκευση που μπορεί να προσφέρει μια τυπική κλινική εξέταση, αλλά μέσα σε ένα όργανο που απλοποιεί ριζικά τις ροές εργασίας», δήλωσε ο Wyatt Shields, κύριος συγγραφέας της μελέτης. «Μας δίνει τη δυνατότητα να εκτελούμε διαγνωστικές εξετάσεις αίματος ακριβώς στο κρεβάτι του ασθενούς».

Η τεχνική θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα βιοδεικτών, που σχετίζονται με πολλούς τύπους ασθενειών ή καταστάσεων υγείας. Η ομάδα διερευνά τώρα τρόπους για τον έλεγχο πολλαπλών βιοδεικτών σε ένα δείγμα και ακόμη και για να κάνει τη συσκευή να λειτουργεί σε δείγματα από πολλούς ανθρώπους ταυτόχρονα. Προς το παρόν, όμως, παραμένει ένα proof of concept, και υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει προτού βρει το δρόμο της για κλινική χρήση.

[via]