Ny sensorteknologi kan fremskynde blodprøver for COVID-patienter

Forskere bruger laserlysteknologi til at udvikle håndholdte biosensorer med potentiale til at levere hurtige, blodprøveresultater i realtid for patienter, inklusive dem, der lider af COVID-19 med sekundære infektioner såsom lungebetændelse.

Teknologien bruger laserinterferometri - hvor to lysstråler smelter sammen for at skabe et interferensmønster - til at detektere proteiner såsom procalcitonin, hvis niveau stiger i blodet, når en patient har en bakteriel infektion.

Forskerne, fra University of York, har vist, at teknologien er levedygtig og undersøger nu veje til at skalere den op. De forventer at starte de første patientforsøg inden for de næste 24 måneder.

Enkelhed og lave omkostninger

Hovedforfatter af undersøgelsen, Isabel Barth, fra Institut for Fysik ved University of York sagde:"Der er allerede opnået store fremskridt med biosensorer baseret på nanoteknologi, alligevel opnår meget få sensorer høj ydeevne, samtidig med at de sikrer enkelhed og lave omkostninger. For at opnå denne værdifulde kombination, vi udviklede en meget følsom sensor baseret på interferens fra lys og eliminerede støjkilder uden at øge kompleksiteten."

Senior forfatter af undersøgelsen, Professor Thomas Krauss, fra Institut for Fysik ved University of York, tilføjet:"Laserinterferometri er en af ​​de mest følsomme måder at måle på kendt i fysik, og vores undersøgelse baner vejen for, at denne teknologi kan blive inkorporeret i en håndholdt biosensorenhed.

"Vores arbejde med at udvikle denne enhed har potentialet til at redde liv ved at fremskynde den diagnostiske proces betydeligt. I øjeblikket, COVID-patienter og patienter med andre virusinfektioner, som har mistanke om sekundære infektioner, må vente på, at blodprøver sendes væk til et laboratorium til analyse. Teknologien kan reducere både tidsforsinkelser og omkostninger, og samtidig levere test af samme eller endnu bedre kvalitet.

"Teknologien har også potentialet til at opdage flere sygdomsbiomarkører såvel som antistoffer i en lille prøve af blod, hvilket ville forbedre pålideligheden af ​​enhver diagnose markant."

Antimikrobiel resistens

Ved udvikling af sensoren, forskerne sigter mod at levere et værktøj, der kan hjælpe de praktiserende læger i deres beslutningstagning. For eksempel, hos de fleste patienter med symptomer på infektioner, det er svært for læger at afgøre, om deres symptomer er forårsaget af en virus- eller bakterieinfektion – viden, som er afgørende for at mindske unødvendig ordinering af antibiotika og spredning af antimikrobiel resistens.

Isabel Barth tilføjede:"Den høje følsomhed af vores sensor kan i fremtiden også muliggøre en meget præcis og hurtig diagnose uden for en lægepraksis - for eksempel på et apotek.

"Disse spændende resultater ville ikke have været mulige uden bidragene fra vores tværfaglige team af elektroniske ingeniører, Kemikere og biologer og den stærke støtte og rådgivning fra kliniske samarbejdspartnere på York Hospital."