TINY kræftdetekteringsenhed viser sig effektiv i Uganda -test

Dets navn er et akronym, der bruges til at formidle dets størrelse, men forskere ved Cornell Engineering og Weill Cornell Medicine håber, at deres håndholdte kræftdetekteringsenheds indflydelse i udviklingslandene er alt andet end lille.

Omkring halvdelen af ​​størrelsen på en madkasse, den lille isotermiske nukleinsyre-kvantificering SYSTEM (eller TINY) har vist løfte som en punkt-of-care detektor for Kaposi sarcoma-associeret herpesvirus (KSHV) i ressourcebegrænsede miljøer såsom Afrika syd for Sahara. Tidlig test har resulteret i omkring 94 procent enighed med traditionelle metoder, med resultater, der genereres på få timer i stedet for uger.

Udviklet af et team ledet af David Erickson, Sibley College professor i maskinteknik, og Ethel Cesarman, M.D., professor i patologi og laboratoriemedicin ved Weill Cornell Medicine, TINY opfyldte sine mål i den første finansieringsrunde fra National Institutes of Health. Teamet planlægger udvidet test i løbet af de næste flere år.

Resultaterne af teamets felttest af enheden i 2017 i Uganda er detaljeret i papiret, "En bærbar enhed til nukleinsyre -kvantificering drevet af sollys, en flamme eller elektricitet, "udgivet 11. september i Natur Biomedicinsk teknik . Ryan Snodgrass, doktorand i Erickson -laboratoriet, og Andrea Gardner, forsker tekniker hos Weill Cornell Medicine, er første og anden forfatter.

Kaposi sarkom (KS) er en kræft, der udvikler sig i lymfe eller blodkar, og forekommer normalt som læsioner på huden, inde i munden eller internt. Der er fire typer af sygdommen; epidemi, eller AIDS-associeret, KS er den mest almindelige i Afrika syd for Sahara og er AIDS-definerende. Det betyder, at når en person med HIV -virus får diagnosen KS, de har officielt AIDS.

Tidlig opdagelse fører til bedre resultater, men det er ikke altid muligt i udviklingslandene, hvor patologisk test kan tage en til to uger. "Der er et problem med at kunne diagnosticere det der, "Erickson sagde." En række ting ligner KS ... og den tid det tager for en traditionel diagnose, en til to uger, gør det hårdt. "

TINY har vist evnen til at generere resultater på cirka 2½ time.

Nu i sin tredje generation, TINY udfører loop-medieret isotermisk amplifikation (LAMP) til nukleinsyrekvantificering. Det kræver, at prøven opvarmes til 154 grader, hvilket nødvendiggør en strømkilde.

En af de vigtigste fordele ved TINY:Det kan opsamle og lagre varme genereret fra elektricitet, solen eller endda en Bunsen -brænder, og fungerer selv under midlertidig strømafbrydelse, hvoraf tre skete under test i Uganda. TINY's strømfleksibilitet er vigtig, fordi sundhedsfaciliteter i mange afrikanske lande syd for Sahara mangler adgang til pålidelig elektricitet.

Til undersøgelsen, Ericksons team indsamlede biopsiprøver fra 71 patienter i Uganda mistænkt for at have KS og testede prøverne med TINY samt via kvantitativ polymerasekædereaktion (qPCR), den nuværende standard for nukleinsyrekvantificering. Aftalen mellem TINY og qPCR var 94 procent (67 af 71), og teamet viste, at al uenighed stammede fra assay -begrænsninger og ikke TINY -kapacitet.

Ikke alene kan TINY transporteres til fjerntliggende steder til brug ved pleje, det kan også være værdifuldt på klinikker og hospitaler, hvor elektrisk strøm kan være upålidelig. "Begge applikationer kan sætte nukleinsyrediagnostik i stand til at nå ud til flere af befolkningen i [lav- og mellemindkomstlande], "konkluderede gruppen i sin rapport.

"Som en patolog, der ved, hvor svært det nogle gange kan være at diagnosticere KS, "Cesarman sagde, "Det er meget spændende at samarbejde med ingeniører, der opfandt en genial ny enhed, der gør det så let at understøtte eller kassere en diagnose af KS på mindre end tre timer fra det tidspunkt, hvor en biopsi er taget."

Fremtidigt arbejde på TINY vil omfatte udvidelse af test til flere steder i Afrika, Sydamerika og USA, og udvikle en kommercialiseringsplan. Gruppen har ansøgt om patentbeskyttelse gennem Cornells Center for Technology Licensing.

Erickson og Cesarman begyndte at arbejde på denne enhed for cirka fem år siden. "Hvor vi er nu, "Sagde Erickson, "er ud over det bedste scenario, jeg kunne have forestillet mig, da jeg skrev forslaget."

Og Snodgrass, der har været i Uganda to gange og testet TINY, sagde, at det er "meget givende at bygge en enhed, tag det der og se det bruges på rigtige patienter. "