Hurtig test finder tegn på sepsis i en enkelt dråbe blod

En ny bærbar enhed kan hurtigt finde markører for dødbringende, uforudsigelig sepsisinfektion fra en enkelt dråbe blod.

Et team af forskere fra University of Illinois og Carle Foundation Hospital i Urbana, Illinois, gennemført en klinisk undersøgelse af enheden, som er den første til at give hurtige, point-of-care måling af immunsystemets respons, uden behov for at behandle blodet.

Dette kan hjælpe læger med at identificere sepsis ved dens begyndelse, overvåge inficerede patienter og kunne endda pege på en prognose, sagde leder af forskningsteamet Rashid Bashir, en professor i bioingeniør ved U. of I. og den midlertidige prodekan ved Carle Illinois College of Medicine. Forskerne offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Naturkommunikation .

Sepsis udløses af en infektion i kroppen. Kroppens immunsystem frigiver kemikalier, der bekæmper infektionen, men også forårsage udbredt betændelse, der hurtigt kan føre til organsvigt og død.

Sepsis rammer omkring 20 procent af patienter, der er indlagt på hospitalets intensivafdelinger, alligevel er det svært at forudsige den inflammatoriske reaktion i tide for at forhindre organsvigt, sagde Dr. Karen White, en intensivlæge på Carle Fondens Hospital. White ledede den kliniske side af undersøgelsen.

"Sepsis er en af ​​de mest alvorlige, livstruende problemer på intensivafdelingen. Det kan hurtigt blive dødeligt, så en sengetest, der kan overvåge patientens inflammatoriske status i realtid, ville hjælpe os med at behandle den hurtigere med bedre nøjagtighed, " sagde White.

Sepsis opdages rutinemæssigt ved at overvåge patienters vitale tegn - blodtryk, iltindhold, temperatur og andre. Hvis en patient viser tegn på at være septisk, lægerne forsøger at identificere infektionskilden med blodkulturer og andre tests, der kan tage dage - tid patienten måske ikke har.

Den nye enhed har en anden tilgang.

"Vi ser på immunresponset, i stedet for at fokusere på at identificere kilden til infektionen, " sagde Bashir. "En persons immunsystem kan reagere anderledes end en andens på den samme infektion. I nogle tilfælde, immunsystemet vil reagere, før infektionen kan påvises. Denne test kan supplere bakteriel påvisning og identifikation. Vi tror, ​​vi har brug for begge tilgange:opdage patogenet, men overvåg også immunresponset."

De små, lab-on-a-chip enhed tæller hvide blodlegemer i alt såvel som specifikke hvide blodlegemer kaldet neutrofiler, og måler en proteinmarkør kaldet CD64 på overfladen af ​​neutrofiler. Niveauerne af CD64 stiger, når patientens immunrespons stiger.

Forskerne testede enheden med blodprøver fra Carle-patienter på intensivafdelingen og skadestuen. Da en læge havde mistanke om infektion og bestilte en blodprøve, en lille dråbe af blodet blev givet til forskerne, frataget identificerende oplysninger for at bevare patientens fortrolighed. Holdet var i stand til at overvåge CD64-niveauer over tid, korrelerer dem med patientens vitale tegn. Forskere fandt ud af, at resultaterne fra den hurtige test korrelerede godt med resultaterne fra de traditionelle tests og med patienternes vitale tegn.

"Ved at måle CD64 og antallet af hvide blodlegemer, vi var i stand til at korrelere patientens diagnose og fremskridt - uanset om de var i bedring eller ej, " sagde Umer Hassan, en postdoktor i Illinois og den første forfatter til undersøgelsen. "Vi håber, at denne teknologi vil være i stand til ikke kun at diagnosticere patienten, men også give en prognose. Vi har mere arbejde at gøre på det."

Bashirs team arbejder på at inkorporere målinger for andre betændelsesmarkører i hurtigtestenheden for at give et mere komplet billede af kroppens respons, og for at aktivere tidligere detektering. De har også en nystartet virksomhed, Prenosis Inc., der arbejder på at kommercialisere enheden.

"Vi ønsker at flytte diagnosepunktet tilbage i tiden, " sagde Bashir. "Den store udfordring ved sepsis er, at ingen ved, hvornår du bliver smittet. Normalt går du på hospitalet, når du allerede føler dig syg. Så målet er, at du en dag kan teste dette derhjemme, at opdage infektion endnu tidligere, hvis du kan."