Redder liv med hurtig sepsis-test

Blodforgiftning kan være dødelig. Hvis du lider af sepsis, du plejede at skulle vente så meget som 48 timer på laboratoriefund. En ny diagnostisk platform så stor som et kreditkort vil nu levere analysen efter så lidt som en time. Dette system er baseret på nanopartikler, der automatisk styres af magnetiske kræfter.

Selvom det er den tredjehyppigste dødsårsag i Tyskland, blodforgiftning er ofte undervurderet. I dette land, 60, 000 mennesker dør hvert år af en form for sepsis, næsten lige så mange som fra hjerteanfald. I Sepsis Nexus of Expertise står der, at patienter, der ankommer til intensivafdelingen med blodforgiftning, kun har 50 % chance for at overleve. En af årsagerne til den høje dødelighed er, at patienter ikke bliver behandlet korrekt på grund af sen diagnose. Lægen og patienten skulle tidligere vente helt op til 48 timer på laboratorieanalysen.

I fremtiden, en ny mobil diagnostikplatform vil garantere hurtig og billig infektionsdiagnostik, selv mens patienten transporteres til hospitalet. Det hedder MinoLab, og det består af et plastikkort på størrelse med et kreditkort, der er indsat i en analyseenhed, der er mindre end en notesbog. Dette system giver resultater på mindre end en time, så lægen kan ordinere den livreddende terapi. Dette er baseret på magnetiske partikler, der dokker til cellerne for at blive undersøgt i en blodprøve og løber gennem systemet fuldautomatisk med magnetisk kraft. I slutningen af ​​processen, diagnosen stilles med magnetiske sensorer. MinoLab udvikles i øjeblikket i et projekt fra det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning af Fraunhofer Institut for Celleterapi og Immunologi (IZI) i Leipzig, Tyskland i samarbejde med Magna Diagnostics, en virksomhed udskilt fra Fraunhofer Society. Andre projektpartnere er Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration (IZM) i Berlin samt virksomhederne Siemens, Terninger, microfluidic Chip Shop og det østrigske teknologiske institut.

Dr. Dirk Kuhlmeier, en videnskabsmand ved Fraunhofer Institut for Celleterapi og Immunologi, forklarer, hvordan alt det virker:”Efter at have taget en blodprøve, magnetiske nanopartikler binder sig til målcellerne i blodprøven gennem specifikke catcher-molekyler. Vi bruger derefter en simpel magnet til at overføre partiklerne til plastikkortet sammen med patogenerne og flytte dem gennem forskellige miniaturiserede reaktionskamre, hvor polymerasekædereaktionen finder sted. Dette er en metode til at kopiere selv de mindste DNA-sekvenser af patogener millioner af gange. Efter det er kopieret, nanopartiklerne transporterer det patogene DNA ind i detektionskammeret, hvor en ny type magnetoresistiv biochip kan identificere patogener og antibiotikaresistens.” Vores forsker fortsætter:”Alle reaktioner fra prøveforberedelse over isolering af målmolekylerne helt ned til dokumentation udføres uden enhver kontakt og fuldautomatisk.” Det betyder, at den rutinemæssige betjening gøres meget enklere for laboranten, og det reducerer risikoen for kontaminering fra bakterier, der kommer fra miljøet, og som udløser falske alarmer. Men der er en anden fordel, som Dr. Kuhlmeier forklarer:"Vi sparer ikke kun tid med kombinationen af ​​magnetiske nanopartikler i en ny type mikrovæske. Miniaturisering betyder, at vi også sparer dyre apparater."

Eksperterne har allerede haft succes med at bruge magnetiske nanopartikler til at isolere og dokumentere sepsis-patogenerne, selvom Kuhlmeier siger, "det vil vare yderligere to år eller deromkring, før vi er i stand til at producere en prototype af den diagnostiske platform." Platformteknologi er ikke kun velegnet til sepsis-tests. Det vil være i stand til at bakke op om læger på hospitaler og privat praksis, der besvarer en lang række molekylærbiologiske problemstillinger lige fra genetisk disposition helt ned til kræftdiagnostik.