Le système neuf de laboratoire-sur-un-frite recense rapidement des aspects sanitaires du système immunitaire d'une personne
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Les scientifiques de l'université technique de Nanyang, Singapour (NTU Singapour) ont développé un système de laboratoire-sur-un-frite qui peut recenser les aspects sanitaires du système immunitaire d'une personne d'une goutte de leur sang, en quelques minutes.
Utilisant une combinaison de microfluidics - les glissières microscopiques minuscules qui peuvent isoler des globules blancs de sang - et les détecteurs électriques, la frite neuve pouvaient trouver des différences dans les propriétés électriques des globules blancs pris de sain et des diabétiques.
La validation de principe le dispositif peut des médecins d'aide jour rapidement gagner l'analyse dans le système immunitaire d'une personne, et des premiers signes d'endroit d'inflammation et d'infection qui pourraient signaler le besoin encore d'autres de tests en profondeur.
Conçu et établi par professeur adjoint Hou Han Wei et professeur adjoint Holden Li de l'école du bureau d'études mécanique et aérospatial, leur invention, si couronné de succès dans davantage de laboratoire et évaluations cliniques, a pu être transformé en appareil mobile adapté pour des cliniques et des polycliniques de famille.
Un dispositif de prototype et les principes de bureau d'études derrière lui étaient rapportés en deux tourillons pair-observés : Laboratoire sur une frite plus tôt cette année et biocapteurs et bioélectronique en octobre l'année dernière.
Pendant que la santé immunisée est souvent impliquée dans les maladies cardio-vasculaires, les scientifiques disent que leur dispositif peut potentiellement être un outil de dépistage complémentaire pour que les médecins emploient pour le dépistage précoce des cardiopathies. À Singapour, les maladies cardio-vasculaires ont représenté 30,1 pour cent de toutes les morts en 2017 tandis que le diabète est un grave problème de santé qui affecte environ 10 pour cent de la population du monde.
Comment l'invention fonctionne
Prof. Hou d'Asst, qui est également un membre de la faculté à l'École de Médecine Chian de Lee Kong à NTU, a dit que leur frite trouve des différences électriques entre un globule blanc en bonne santé et malsain. Les globules blancs anormaux ont été rapportés comme biomarqueur tôt pour le risque accru des maladies cardio-vasculaires et proposent également une inflammation actuelle.
Utilisant les glissières très minuscules, la frite sépare d'abord matériel les globules sanguins variés par taille dans les différentes prises, comme une machine pour sélectionner les pièces de monnaie. Les globules blancs d'isolement sont alors faits fonctionner par une glissière spéciale où l'impédance électrique est mesurée chaque cellule à très grande vitesse (des centaines de cellules par seconde).
L'impédance électrique d'une cellule anormale est habituellement plus élevée que l'impédance d'une cellule saine, tout donnée que la cellule anormale est plus grande dans la taille et a différentes propriétés de membrane.
Les globules blancs font une part important du système immunitaire de l'organisme et un type principal connu sous le nom de neutrophiles, sont la première ligne de la défense quand des attaques d'infection ou d'inflammation.
Nos frites peuvent isoler des milliers de globules blancs d'une goutte de sang unique et, en quelques minutes, pour indiquer si ces cellules sont électriquement différentes de la normale, soyez dont un indicateur s'il y a un problème de santé à vérifier plus plus loin. D'une manière primordiale, notre procédé également n'emploie aucuns biomarqueurs ou anticorps chimiques, qui rend l'analyse bon marché, facile à utiliser, et cela nous pouvons faire l'analyse approfondie sur les mêmes globules blancs que nous avons déjà faits fonctionner par la frite. »
Hou Han Wei, professeur adjoint, école du bureau d'études mécanique et aérospatial, NTU Singapour
Utilisation possible dans les tests cliniques
Prof. Holden Li d'Asst dit que la matière employée pour effectuer la laboratoire-sur-un-frite neuve est un polymère courant de médical-pente et est facilement fabriquée utilisant les machines existantes, et peut être transformé en machine appareil de bureau appareil de bureau pour l'usage dans les cliniques.
« Notre frite a été conçue pour l'écaille- facile par des compagnies, avec un système intégré établi des composantes électroniques procurables sur le marché. Avançant, nous examinons pour commercialiser la technologie avec un partenaire de l'entreprise, car nous voyons qu'il y a des exigences du marché - pour un dispositif de remarque-de-soins pour des médecins et comme matériel de laboratoire pour l'étude des neutrophiles et du dépistage des drogues, » prof. Li a dit.
Les scientifiques ont ajouté qu'ils font également plus de recherche aux niveaux électriques variés d'impédance et ce que chacun d'eux signifie, afin d'établir une sorte de bibliothèque de référence pour l'analyse robotisée, et travailleront avec des médecins pour vérifier leur prototype dans le réglage clinique.
Donnant une opinion indépendante sur la recherche, professeur Bernhard Boehm, professeur de présidence de fripes d'ONG Tiong de recherche de diabète à l'École de Médecine Chian de Lee Kong de NTU, a dit que beaucoup de diabétiques sont également susceptibles des infections chroniques dues à la maladie affectant le rendement du système immunitaire.
« Il y a un certain nombre de limitations à employer les bornes diagnostiques conventionnelles pour des patients présentant la suspicion clinique de l'infection. Il y a en particulier un besoin d'améliorer le diagnostic précoce des infections bactériennes et de fournir le guidage pour l'antibiothérapie. »
« Par conséquent, un système de test qui peut rapidement guider des décisions au sujet de l'amorçage des traitements spécifiques serait d'un secours grand dans un réglage clinique. Cependant, ceci aura besoin dans un avenir proche d'essais cliniques contrôlés randomisés pour fournir l'épreuve formelle que le système de test nouveau est supérieur aux diagnostics conventionnels actuel utilisés, » prof. ajouté Boehm, qui n'était pas une partie de cette étude.
Outil en étudiant les mécanismes de défense immunisés
Le dispositif neuf a pu également être très utile pour l'étude de NETosis, un mécanisme de défense neuf découvert dans le domaine de l'immunologie.
Pendant le NETosis, les neutrophiles crachent à l'extérieur les brins d'ADN qui enferment des bactéries et des virus, tout comme une toile de l'araignée, pour entraver leurs mouvements et pour détruire les agents pathogènes enfermés. Cependant, excessif NETosis ralentit également la cicatrisation en diabète.
L'expert en matière de NETosis, le professeur adjoint Christine Wong, de l'École de Médecine Chian de Lee Kong de NTU qui n'était pas impliquée dans cette étude, dit que la méthodologie le plus largement adoptée pour étudier la propension de NETosis est actuel représentation en temps réel ou microscopie des neutrophiles fixes.
Cependant, c'est un procédé laborieux pour que les chercheurs isolent les neutrophiles pour la microscopie sans affecter leur condition indigène de ligne zéro, et pour ne pas influencent des résultats expérimentaux.
« Le dispositif neuf par prof. Hou d'Asst et prof. Li d'Asst peut activer rapide et les expériences et la quantification non-décentrées de NETosis, qui seront particulièrement utiles pour le dépistage des drogues ex vivo, » prof. Wong d'Asst ont indiqué dans son commentaire indépendant.
« Si le dispositif peut être modifié pour mesurer NETosis dans des neutrophiles de souris, ce serait des nouvelles délicieuses pour des chercheurs employant des modèles de souris, car la puissance inférieure de neutrophile est un obstacle courant dans l'isolement de neutrophile de souris dû au volume sanguin plus petit procurable dans les souris et leur rapport myéloïde inférieur de cellules si comparé aux êtres humains. »
Prof. Wong d'Asst a ajouté que tandis que le dispositif neuf est peu susceptible de remonter des expériences de microscopie, en particulier quand la visualisation des éléments cellulaires pendant le procédé de NETosis est le thème, les moyens enrégistrés de la quantification NETTE peuvent pourraient être détournés à ces investigations.