Teste sobre papel novo para o diagnóstico adiantado de Lyme

Um papel novo nos relatórios Nano do jornal ACS a revelação de um teste incredibly barato e altamente sensível diagnosticar eficazmente a doença de Lyme em suas fases mais adiantadas, quando pode ser o mais facilmente, e tratou barata.

Doença de Lyme

A doença tiquetaque-carregada chamada doença de Lyme é causada por uma bactéria que produza sintomas agudos e crônicos e sinais. Os tiquetaques são escolhidos geralmente acima de ao andar com as áreas infestadas. A doença manifesta inicialmente como uma mosca ou um prurido do alvo, que sejam característicos da doença. Contudo, isto não está universal actual em todos os indivíduos com doença de Lyme. Assim aproximadamente 10% a 20% destes pacientes são prováveis ser diagnosticados muito mais tarde quando vêm para baixo com manifestações atrasadas tais como a artrite ou as palpitação. Isto faz necessário encontrar uma maneira de diagnosticá-la mais sensìvel e mais cedo em seu curso.

Cada ano, aproximadamente 300.000 americanos vêm para baixo com a doença de Lyme, causada pelo burgdorferi do Borrelia da bactéria, fazendo lhe a doença infecciosa a mais comum causada por todo o agente vector-carregado. os tiquetaques Preto-equipados com pernas do género do Ixodes são responsáveis para levar esta bactéria.

Bactérias da doença de Lyme, burgdorferi do Borrelia, transmitido pelo tiquetaque do Ixodes, ilustração 3D. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock
Bactérias da doença de Lyme, burgdorferi do Borrelia, transmitido pelo tiquetaque do Ixodes, ilustração 3D. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock

Os primeiros sintomas ocorrem no prazo de 30 dias, e incluem o prurido, a febre, os frios, a dor de cabeça e as dores de músculo. O tratamento antibiótico alerta pode prender o curso da doença. Se não tratada, a doença progride à paralisia do nervo, especialmente do nervo facial, a dor neurológica, a dor articular e o inchamento, e as palpitação devido ao bloco de coração. Isto é visto até em um quinto de todos os pacientes.

Diagnóstico da doença de Lyme

Quando a doença puder ser diagnosticada directamente detectando o ácido nucleico do organismo, ou cultivando a bactéria, estas são demoradas e tão sensíveis quanto poderia ser desejado. A edição é que a bactéria esta presente por somente um curto período de tempo e em baixas concentrações no sangue, fazendo a detecção directa da bactéria um desafio.

A detecção indirecta pelas análises de sangue que detectam anticorpos específicos à bactéria igualmente está decepcionando, especialmente nas fases iniciais, quando é o mais necessário a diagnosticar a fim começar o tratamento apropriado.

Actualmente, um procedimento de teste de dois níveis é o padrão diagnóstico: um ensaio sensível primeiramente da enzima do immunoassay ou da imunofluorescência, seguido por uma mancha ocidental para a confirmação pegarando anticorpos específicos. Contudo, isto é sensível e específico somente com doença de Lyme atrasada, embora o tratamento é o mais eficaz e o mais barato na doença adiantada. Além disso, a maioria de pacientes são vistos com doença adiantada. Em terceiro lugar, estabelecido para este tipo de teste é caro, exige a infra-estrutura de gama alta, e os técnicos treinados, fazendo a não-praticável para as populações mesmas onde as mordidas do tiquetaque são mais provável de acontecer.

O estudo

O estudo actual era motivado pela necessidade de vir acima com um teste de diagnóstico rápido, conveniente e barato que mostrasse a presença da infecção cedo no curso da doença. Usaram conhecimento existente sobre ensaios sobre papel e a aprendizagem de máquina profunda vir acima com um novo, barato e teste rápido para a doença de Lyme da fase inicial.

Os pesquisadores projectaram um dispositivo pequeno que fosse significado encontrar a presença da bactéria em amostras de sangue. Usa uma pilha de papéis functionalized como o material básico e uma membrana de detecção. A pilha de papel functionalized com os sete antígenos bacterianos assim como um peptide artificial, localizado em 13 pontos. O dispositivo é expor ao soro que passa verticalmente pelas pilhas, de modo que os anticorpos às bactérias possam ligar aos pontos. Os anticorpos encadernados são tratados então com uma solução cor-em mudança que mostre que quanto limita o anticorpo esta presente.

Os pontos coloridos são fotografados usando um leitor telefone-baseado esperto personalizado. A análise das mudanças da cor é realizada então baseada em uma rede neural desenvolvida para este estudo, que é capaz profundamente da aprendizagem determinar se a amostra é negativa para a doença ou o positivo. Isto é baseado na presença de anticorpo que liga a um subconjunto óptimo do alvo do antígeno/peptide selecionado pelo algoritmo de aprendizagem profundo.

O dispositivo foi testado em 50 amostras, algumas de que era positivos e algum negativo para as fases iniciais de doença de Lyme.

Os resultados

Os resultados mostraram que estava sobre 86% específico e pegarado de 96% quase de amostras positivas. Isto é muito mais alto do que aquele de testes existentes, que está abaixo de 50%. Além disso, o teste é terminado em aproximadamente 15 minutos um pouco do que as mais de 24 horas do teste de dois níveis existente. Igualmente vem a custo incredibly baixo de somente 42 centavos comparados ao custo $400 acima do teste serologic convencional.

Implicações

Este tipo da metodologia de teste permitirá o teste do ponto--cuidado para a doença de Lyme nas fases as mais adiantadas. As vantagens possíveis desta aplicação nova, além daquelas mencionadas acima, incluem a capacidade para aperfeiçoar a selecção dos antígenos, para conseguir o balanço desejado dos falsos positivos e de negativos falsos na fase diagnóstica final, e o potencial para a revelação e a inclusão de uns antígenos mais sensíveis e mais estáveis que possam permitir um desempenho ainda mais melhorado.

Journal reference:

Point-of-Care Serodiagnostic Test for Early-Stage Lyme Disease Using a Multiplexed Paper-Based Immunoassay and Machine Learning, Hyou-Arm Joung, Zachary S. Ballard, Jing WuDerek K. Tseng, Hailemariam Teshome, Linghao Zhang ,Elizabeth J. Horn, Paul M. Arnaboldi, Raymond J. Dattwyler, Omai B. Garner, Dino Di Carlo, Aydogan Ozcan, ACS Nano 2019, https://doi.org/10.1021/acsnano.9b08151

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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