새로운 장치는 혈액 한 방울 미만에서 패혈증을 진단 할 수 있습니다.
패혈증은 신체가 감염에 대해 극단적 인 반응을 보일 때 발생합니다. 반응이 너무 심해서 장기 부전과 사망을 초래할 수 있습니다. 그러나 새로운 진단 도구는 소량의 혈액에서 패혈증 바이오 마커를 빠르게 식별 할 수 있습니다.
세계 보건기구 (WHO)에 따르면 매년 패혈증은 전 세계 3 천만 명 이상에게 영향을 미칩니다.
패혈증은 또한 매년 약 6 백만 명의 사망으로 이어질 수 있습니다.
패혈증이 패 혈성 쇼크로 발전하는 것을 방지하기 위해 (조기 사망 가능성을 높이는 합병증) 의사는이를 조기에 진단하고 신속하게 조치를 취해야합니다.
그러나 현재의 진단 방법은 감염이나 장기 손상의 일반적인 마커를 확인하는 검사와 결합하여 증상이있는 경우가 많습니다.
또한 질병 통제 예방 센터 (CDC)는“발열, 호흡 곤란 등 패혈증의 징후와 증상이 다른 질환과 동일하여 초기 단계에서 패혈증을 진단하기 어렵습니다. ”
연구자들은 패혈증을 더 빠르고 효과적으로 진단하는 방법을 찾고 있습니다. 여기에는 사람의 혈액에서 패혈증에 대한 바이오 마커의 존재를 감지하는 장치를 개발하려는 시도가 포함되었습니다.
이 상태에 대한 최고의 바이오 마커는 염증이 발생할 때 신체가 생성하는 단백질 인 인터루킨 -6 (IL-6)입니다.
과학자들은 IL-6를 검출하는 것이 패혈증의 다른 증상이 나타나기 전에 혈중 수치가 증가하는 경향이 있기 때문에 패혈증을 진단하는 좋은 방법이라고 믿습니다. 그러나 IL-6의 혈중 농도는 기존 검사에 비해 너무 낮습니다.
최근 캠브리지에있는 MIT (Massachusetts Institute of Technology)의 연구자들은 소량의 혈액에서도 IL-6의 존재를 식별 할 수있을만큼 민감하다고 말하는 장치를 개발했습니다.
연구원들은 올해의 공학 의학 및 생물학 컨퍼런스에서 혁신적인 도구를 발표했습니다. 올해 회의는 독일 베를린에서 열렸습니다.
30 분 이내에 패혈증 발견
“매우 빠르게 진행되고 생명을 위협 할 수있는 패혈증과 같은 급성 질환의 경우 이러한 풍부하지 않은 바이오 마커를 신속하게 측정하는 시스템을 갖는 것이 도움이됩니다.”라고 MIT의 박사 과정 학생 인 Dan Wu는 말합니다.
"병이 진행됨에 따라 자주 모니터링 할 수도 있습니다."라고 그는 설명합니다.
Wu와 동료의 진단 도구는 극소량의 체액에서 주요 바이오 마커를 감지 할 수있는 미세 유체 장치입니다. 이 특정 장치는 항체로 "코팅 된"마이크로 비드를 사용합니다.
연구자들이 피펫을 사용하여 장치에 혈액 샘플을 도입하면 항체가 IL-6에 붙습니다. 그런 다음 장치의 다른 부분은 IL-6을 캡처 한 전극과 비드를 사용하여 통과하는 각 IL-6 비드에 대해 전기 신호를 방출합니다.
이를 통해 연구자들은 혈액 샘플에 단백질이 어떤 농도로 존재하는지 확인할 수 있습니다.
전체 과정은 약 25 분 밖에 걸리지 않으며 장치는 약 5 마이크로 리터의 혈액 만 사용합니다. 즉, 손가락을 찔러서 뽑은 혈액 방울의 총 부피의 약 25 %입니다.
또한이 새로운 도구는 패혈증의 존재를 나타내는 바이오 마커 농도보다 낮은 밀리 리터당 16 피코 그램의 매우 낮은 IL-6 농도를 감지 할 수 있습니다.
이것은 장치가 주요 바이오 마커의 존재에 매우 민감하다는 것을 의미합니다. 더 중요한 것은 과학자들은 혁신적인 도구가 고도로 적응할 수 있고 인터루킨 -8, C 반응성 단백질 및 프로 칼시토닌과 같은 다른 패혈증 바이오 마커를 검출하도록 설정할 수 있다고 주장합니다.
연구원들은 미래에 다른 사람들이 다른 조건의 바이오 마커를 스크리닝하기 위해이 도구를 적용 할 수없는 이유를 알지 못합니다.
“이것은 매우 일반적인 플랫폼입니다. 장치의 물리적 공간을 늘리고 싶다면 원하는만큼 바이오 마커를 감지하도록 더 많은 채널을 확장하고 설계 할 수 있습니다. "
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