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Le dispositif nouveau de microfluidics a pu sauver des durées en accélérant le diagnostic de sepsie

Les chercheurs à l'Institut de Technologie du Michigan ont développé un détecteur nouveau qui pourrait spectaculaire accélérer le diagnostic des durées de sepsie et de sauvegarde en recensant la condition avant qu'il soit trop tard.

Dispositif nouveau de microfluidicsCrédit : Felice Frankel

Le petit senseur microfluidic peut trouver un biomarqueur pour l'interleukine 6 appelée de sepsie (IL-6) dans les volumes sanguins minuscules dans un délai d'approximativement 25 mn. Le dispositif pourrait fournir une alternative peu coûteuse et plus sensible aux systèmes actuels de remarque-de-soins pour le dépistage de la sepsie, qui tue presque 250.000 patients aux États-Unis chaque année.

La sepsie exige un diagnostic rapide pour le management efficace

La sepsie surgit quand le système immunitaire déclenche un réseau des réactions d'inflammation dans tout le fuselage en réponse à l'infection. La réaction potentiellement fatale entraîne une fréquence cardiaque élevée, fièvre sévère, manque du souffle et peut entraîner le choc infectieux, où les chutes de pression et les organes de pression sanguine s'arrêtent et défaillent.

Pour diagnostiquer la sepsie, les médecins comptent traditionnellement sur des signes vitaux, des prises de sang, et d'autres représentation et essais en laboratoire, mais le diagnostic de la sepsie en temps opportun de sorte que des soins efficaces puissent être fournis reste un défi.

Analyses traditionnelles pour trouver des biomarqueurs de sepsie également souvent pour exiger les machines chères et encombrantes qui exigent un millilitre de sang et effectuent le dépistage en dehors de l'hôpital réglant impossible.

Ces dernières années, des dispositifs variés de remarque-de-soins ont été développés qui peuvent produire des résultats des microlitres de sang dedans environ 30 mn, mais ce sont habituellement chers parce qu'elles emploient en grande partie les composantes optiques coûteuses pour trouver les biomarqueurs.

Ils captent également seulement un numéro minuscule des protéines, on dont diffusez parmi les protéines du sang plus abondantes.

En outre, toutes les tentatives d'abaisser le coût de ces dispositifs, la taille de leurs composantes ou d'augmenter la gamme des protéines qui peuvent être trouvées, réduit leur sensibilité.

Interleukine 6 comme biomarqueur pour la sepsie

Ces dernières années, les chercheurs ont recensé les biomarqueurs de protéine du sang qui servent d'indictors tôt de sepsie. Le taux sanguin d'un tel − d'IL-6 de − de biomarqueur commence à monter des heures avant que d'autres sympt40mes de sepsie règlent dedans, lui effectuant un candidat prometteur pour le dépistage précoce. Cependant, même à ces niveaux accrus, la concentration de l'IL-6 dans le sang est si basse pour être rapidement trouvée par les dispositifs traditionnels d'analyse.

Maintenant, un rapport de recherche devant être présenté au bureau d'études dans la conférence de médicament et de biologie, à Berlin, décrit un système basé sur microfluidics qui peut trouver cliniquement des taux importants d'IL-6 dedans environ 25 mn, en utilisant moins qu'une piqûre de doigt de sang.

« Pour une maladie aiguë, telle que la sepsie, qui progresse très rapidement et peut être potentiellement mortelle, il est utile d'avoir un système qui mesure rapidement ces biomarqueurs nonabundant, » dit le premier auteur de la recherche Dan Wu. « Vous pouvez surveillez également fréquemment la maladie pendant qu'elle progresse. »

Miniaturisation d'une analyse talon talon magnétique sur un dispositif de microfluidics

Afin d'essayer de concevoir plus d'alternative abordable aux systèmes actuels de remarque-de-soins, les chercheurs de MIT se mettent à miniaturiser une analyse talon talon magnétique sur un dispositif robotisé de microfluidics qui est environ plusieurs centimètres carrés dans la taille.

Dans une des glissières microfluidic du dispositif, les microbeads anticorps-lacés se mélangent à du sang pour capter l'IL-6 et dans une autre glissière, ces talons qui contiennent l'attache de biomarqueur à une électrode. Quand la tension est faite fonctionner par l'électrode, elle produit d'un signe électrique pour chaque talon biomarqueur-lacé et les signes produits sont alors traduits en niveau de concentration pour le biomarqueur.

Avantages de la plate-forme neuve au-dessus des systèmes actuels

Même des augmentations de minute de l'IL-6 peuvent être trouvées pendant un test, et si des échantillons doivent être traités en parallèle, plus de glissières peuvent simplement être ajoutées au dispositif. Actuel, le modèle a huit glissières de microfluidics qui peuvent mesurer autant de différents biomarqueurs ou prises de sang simultanément.

« C'est une plate-forme très générale. Si vous voulez augmenter l'empreinte de pas matérielle du dispositif, vous pouvez écailler et concevoir plus de glissières pour trouver autant de biomarqueurs pendant que vous voulez, » dit Wu.

Le dispositif compact est peu coûteux avec les systèmes mobiles existants, faciles à utiliser et exige seulement de 5 microlitres de sang de vérifier des niveaux d'IL-6.

« Sur leur extrémité, médecins chargez juste dans une prise de sang utilisant une pipette. Puis, ils appuient sur un bouton et 25 mn plus tard ils connaissent la concentration d'IL-6, » ajoute Wu.

Verrons-nous cette technologie dans la clinique bientôt ?

La technologie n'est pas encore prête pour l'utilisation clinique dans un réglage d'hôpital mais les régimes pour l'amélioration sont en cours. Un exemple comprend la capacité de trouver d'autres biomarqueurs de sepsie, dont il y a plus de 200 exemples qui ont été reconnus par la FDA.

Si le dispositif est mené à bonne fin, les cliniciens peuvent pouvoir recueillir la sepsie avant qu'il soit trop tard et sauve des durées, même dans des réglages de santé où il ne serait pas pratique pour utiliser les plates-formes actuelles.

Source:

Matheson, R. Microfluidics device helps diagnose sepsis in minutes. MIT News. July 23, 2019. http://news.mit.edu/

Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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