Peranti baru dapat mendiagnosis sepsis kurang dari setetes darah
Sepsis berlaku apabila tubuh mempunyai reaksi ekstrem terhadap jangkitan. Reaksinya sangat teruk sehingga boleh menyebabkan kegagalan organ dan kematian. Alat diagnostik baru, bagaimanapun, dapat dengan cepat mengenal pasti biomarker sepsis dalam sejumlah kecil darah.
Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), setiap tahun, sepsis menyerang lebih dari 30 juta orang di seluruh dunia.
Sepsis juga boleh menyebabkan sekitar 6 juta kematian setiap tahun.
Untuk mengelakkan sepsis berkembang menjadi kejutan septik - komplikasi yang menjadikan kematian pramatang lebih mungkin - doktor harus mendiagnosisnya lebih awal dan bertindak cepat.
Namun kaedah diagnostik semasa sering bersifat simptomatik, digabungkan dengan ujian yang memeriksa penanda umum jangkitan atau kerosakan organ.
Juga, seperti yang dinyatakan oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), “Banyak tanda dan gejala sepsis, seperti demam dan kesukaran bernafas, sama seperti pada keadaan lain, membuat sepsis sulit didiagnosis pada tahap awal. "
Para penyelidik telah mencari kaedah diagnosis sepsis yang lebih cepat dan berkesan. Ini termasuk mencuba untuk mengembangkan peranti yang dapat memanfaatkan kehadiran biomarker untuk sepsis dalam darah seseorang.
Biomarker teratas untuk keadaan ini adalah interleukin-6 (IL-6), protein yang dihasilkan oleh tubuh apabila berlaku keradangan.
Para saintis percaya bahawa mengesan IL-6 adalah cara yang baik untuk mendiagnosis sepsis kerana tahapnya dalam darah cenderung meningkat sebelum gejala sepsis lain muncul. Walau bagaimanapun, kepekatan darah IL-6 tetap terlalu rendah untuk ujian yang ada untuk mengambilnya.
Baru-baru ini, penyelidik dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge telah membangunkan alat yang mereka katakan cukup sensitif untuk mengenal pasti kehadiran IL-6, walaupun terdapat sedikit darah.
Para penyelidik menyampaikan alat inovatif mereka pada Persidangan Kejuruteraan dalam Perubatan dan Biologi tahun ini. Tahun ini, persidangan itu berlangsung di Berlin, Jerman.
Mengesan sepsis dalam masa kurang dari 30 minit
"Untuk penyakit akut seperti sepsis, yang berkembang sangat pesat dan boleh mengancam nyawa, ada baiknya kita memiliki sistem yang mengukur dengan cepat biomarker yang tidak berfaedah ini," kata penulis pertama Dan Wu, seorang pelajar doktoral di MIT.
"Anda juga sering dapat memantau penyakit ini ketika berlanjutan," jelasnya.
Alat diagnostik Wu dan rakan sekerja adalah alat mikrofluidik yang dapat mengesan biomarker utama dalam jumlah cecair badan yang sangat kecil. Peranti khusus ini menggunakan microbeads "dilapisi" dengan antibodi.
Apabila para penyelidik memperkenalkan sampel darah ke alat menggunakan pipet, antibodi itu menempel pada IL-6. Kemudian, bahagian lain peranti menggunakan elektrod dan manik-manik yang telah menangkap IL-6, memancarkan isyarat elektrik untuk setiap manik IL-6 yang melewati.
Ini membolehkan para penyelidik mengenal pasti berapa kepekatan protein yang terdapat dalam sampel darah.
Keseluruhan proses hanya memakan masa sekitar 25 minit, dan alat ini hanya menggunakan sekitar 5 mikroliter darah - iaitu, sekitar 25% dari jumlah volume penurunan darah yang diambil melalui tusukan jari.
Alat baru ini dapat mengesan kepekatan IL-6 yang sangat rendah - serendah 16 picogram per mililiter, yang lebih rendah daripada kepekatan biomarker yang menunjukkan adanya sepsis.
Ini menunjukkan bahawa peranti ini sangat sensitif terhadap kehadiran biomarker utama. Lebih penting lagi, para saintis berpendapat bahawa alat inovatif ini sangat mudah disesuaikan dan dapat disiapkan untuk mengesan biomarker sepsis lain, seperti interleukin-8, protein C-reaktif, dan procalcitonin, antara lain.
Para penyelidik tidak melihat sebab mengapa, pada masa akan datang, yang lain tidak dapat menyesuaikan alat ini untuk menyaring biomarker dari keadaan lain juga.
"Ini adalah platform yang sangat umum. Sekiranya anda ingin meningkatkan jejak fizikal peranti, anda boleh meningkatkan dan merancang lebih banyak saluran untuk mengesan seberapa banyak biomarker yang anda mahukan. "
Dan Wu
