Nueva prueba sobre papel para la diagnosis temprana de Lyme

Un nuevo papel en los partes nanos del gorrón ACS el revelado de una prueba increíblemente barata y altamente sensible diagnosticar la enfermedad de Lyme en sus primeros tiempos, cuando puede estar lo más fácilmente posible, efectivo y trató económicamente.

Enfermedad de Lyme

La enfermedad señal-soportada llamada enfermedad de Lyme es causada por una bacteria que produzca síntomas agudos y crónicos y signos. Las señales se escogen generalmente encima de mientras que recorren con áreas infestadas. La enfermedad manifiesta inicialmente como erupción de la diana o del objetivo, que es característica de la enfermedad. Sin embargo, esto no está universal presente en todos los individuos con la enfermedad de Lyme. Así los cerca de 10% a los 20% de estos pacientes son probables ser diagnosticados mucho más adelante cuando bajan con manifestaciones demoradas tales como artritis o palpitaciones. Esto hace necesario encontrar una manera de diagnosticarla más sensible y anterior en su curso.

Cada año, cerca de 300.000 americanos bajan con la enfermedad de Lyme, causada por el burgdorferi del Borrelia de la bacteria, haciéndole la enfermedad infecciosa más común causada por cualquier agente vector-soportado. las señales Negro-legged del género del Ixodes son responsables de llevar esta bacteria.

Bacterias de la enfermedad de Lyme, burgdorferi del Borrelia, transmitido por la señal del Ixodes, ejemplo 3D. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock
Bacterias de la enfermedad de Lyme, burgdorferi del Borrelia, transmitido por la señal del Ixodes, ejemplo 3D. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

Los primeros síntomas ocurren en el plazo de 30 días, e incluyen la erupción, la fiebre, los moldes, el dolor de cabeza y los dolores musculares. El tratamiento antibiótico pronto puede arrestar el curso de la enfermedad. Si es no tratada, la enfermedad progresa a la parálisis del nervio, especialmente del nervio facial, el dolor neurológico, el dolor y la hinchazón común, y las palpitaciones debido a la cuadra de corazón. Esto se ve en hasta un quinto de todos los pacientes.

Diagnosis de la enfermedad de Lyme

Mientras que la enfermedad puede ser diagnosticada directamente descubriendo el ácido nucléico del organismo, o cultivando la bacteria, éstas son que toma tiempo y tan sensibles como podría ser deseado. La entrega es que la bacteria está presente por solamente un breve periodo de tiempo y en concentraciones inferiores en la sangre, haciendo detección directa de la bacteria un reto.

La detección indirecta por los análisis de sangre que descubren los anticuerpos específicos a la bacteria también está decepcionando, especialmente en los primeros tiempos, cuando es el más necesario diagnosticarla para comenzar el tratamiento apropiado.

Actualmente, un método de prueba de dos niveles es el patrón diagnóstico: un análisis sensible primero de la enzima del immunoensayo o de la inmunofluorescencia, seguido por una mancha blanca /negra occidental para la confirmación tomando los anticuerpos específicos. Sin embargo, esto es sensible y específico solamente con la última enfermedad de Lyme, aunque el tratamiento es el más efectivo y el más barato de enfermedad temprana. Además, ven a la mayoría de los pacientes con enfermedad temprana. En tercer lugar, el montaje para este tipo de prueba es costoso, requiere la infraestructura exclusiva, y a los técnicos entrenados, haciéndola no-posible para las mismas poblaciones donde están más probable las mordeduras de la señal de suceso.

El estudio

El estudio actual fue motivado por la necesidad de subir con una prueba diagnóstica rápida, conveniente y barata que mostraría la presencia de la infección temprano en el curso de la enfermedad. Utilizaron conocimiento existente sobre análisis sobre papel y el aprendizaje de máquina profundo de subir con un nuevo, barato y la prueba rápida para la enfermedad de Lyme del temprano-escenario.

Los investigadores diseñaron un pequeño dispositivo que se significa para encontrar la presencia de la bacteria en muestras de sangre. Utiliza una pila de papeles functionalized como la materia prima y membrana que detecta. La pila de papel functionalized con siete antígenos bacterianos así como un péptido artificial, localizado en 13 sitios. El dispositivo se expone al suero que fluye verticalmente a través de las pilas, de modo que los anticuerpos a las bacterias puedan atar a los sitios. Los anticuerpos encuadernados entonces se tratan con una solución color-cambiante que muestre que cuánto limita el anticuerpo está presente.

Los sitios coloreados se fotografían usando un programa de lectura teléfono-basado elegante modificado para requisitos particulares. El análisis de los cambios del color entonces se realiza basado en una red neuronal desarrollada para este estudio, que es capaz profundamente del aprendizaje determinar si la muestra es negativa para la enfermedad o el positivo. Esto se basa en la presencia de anticuerpo que ata a un subconjunto óptimo del objetivo del antígeno/del péptido seleccionado por el algoritmo de aprendizaje profundo.

El dispositivo fue probado en 50 muestras, algunos de los cuales eran positivas y una cierta negativa para los primeros tiempos de la enfermedad de Lyme.

Las conclusión

Los resultados mostraron que estaba sobre 86% específico y tomado del 96% el casi de muestras positivas. Esto es mucho más alto que el de pruebas existentes, que está abajo del 50%. Por otra parte, la prueba se termina en cerca de 15 minutos bastante que las más de 24 horas de prueba de dos niveles existente. También viene en un costo increíblemente bajo de solamente 42 centavos comparados al costo antedicho $400 de prueba serológica convencional.

Implicaciones

Esta clase de método de ensayo permitirá la prueba del punto-de-cuidado para la enfermedad de Lyme en los primeros tiempos. Las ventajas posibles de este uso nuevo, además de ésos mencionados anteriormente, incluyen la capacidad de optimizar la selección de antígenos, para lograr el equilibrio deseado de positivos falsos y de falsos negativos en la fase diagnóstica final, y el potencial para el revelado y la partícula extraña de antígenos más sensibles y más estables que puedan permitir todavía un funcionamiento perfeccionado.

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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