Een nieuw draagbaar apparaat kan snel markeringen vinden van dodelijke, onvoorspelbare sepsis-infectie door een enkele druppel bloed.

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Illinois en het Carle Foundation Hospital in Urbana, Illinois, een klinische studie van het apparaat hebben voltooid, die als eerste snelle, point-of-care meting van de reactie van het immuunsysteem, zonder dat het bloed hoeft te worden verwerkt.

Dit kan artsen helpen sepsis bij het begin te identificeren, geïnfecteerde patiënten controleren en zelfs op een prognose kunnen wijzen, zei onderzoeksteamleider Rashid Bashir, een professor in bio-engineering aan de U. of I. en de interim-vicedecaan van het Carle Illinois College of Medicine. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Sepsis wordt veroorzaakt door een infectie in het lichaam. Het immuunsysteem van het lichaam geeft chemicaliën af die de infectie bestrijden, maar ook wijdverspreide ontstekingen veroorzaken die snel kunnen leiden tot orgaanfalen en overlijden.

Sepsis treft ongeveer 20 procent van de patiënten die zijn opgenomen op intensive care-afdelingen van ziekenhuizen, toch is het moeilijk om de ontstekingsreactie op tijd te voorspellen om orgaanfalen te voorkomen, zei Dr. Karen White, een intensive care-arts in het Carle Foundation Hospital. White leidde de klinische kant van de studie.

"Sepsis is een van de meest ernstige, levensbedreigende problemen op de IC. Het kan snel dodelijk worden, dus een test aan het bed die de ontstekingsstatus van de patiënt in realtime kan volgen, zou ons helpen om het sneller en nauwkeuriger te behandelen, ' zei Wit.

Sepsis wordt routinematig gedetecteerd door de vitale functies van de patiënt te controleren - bloeddruk, zuurstof niveaus, temperatuur en anderen. Als een patiënt tekenen vertoont van septisch zijn, de artsen proberen de bron van de infectie te identificeren met bloedkweken en andere tests die dagen kunnen duren - tijd die de patiënt misschien niet heeft.

Het nieuwe apparaat heeft een andere aanpak.

"We kijken naar de immuunrespons, in plaats van zich te concentreren op het identificeren van de bron van de infectie, Bashir zei. "Het immuunsysteem van de ene persoon kan anders reageren dan dat van iemand anders op dezelfde infectie. In sommige gevallen, het immuunsysteem zal reageren voordat de infectie detecteerbaar is. Deze test kan een aanvulling zijn op bacteriële detectie en identificatie. We denken dat we beide benaderingen nodig hebben:de ziekteverwekker detecteren, maar controleer ook de immuunrespons."

De kleine, lab-on-a-chip-apparaat telt in totaal zowel witte bloedcellen als specifieke witte bloedcellen die neutrofielen worden genoemd, en meet een eiwitmarker genaamd CD64 op het oppervlak van neutrofielen. De niveaus van CD64 nemen toe naarmate de immuunrespons van de patiënt toeneemt.

De onderzoekers testten het apparaat met bloedmonsters van Carle-patiënten op de IC en de eerste hulp. Toen een arts een infectie vermoedde en een bloedtest bestelde, een kleine druppel van het afgenomen bloed werd aan de onderzoekers gegeven, ontdaan van identificerende informatie om de vertrouwelijkheid van de patiënt te bewaren. Het team was in staat om de CD64-niveaus in de loop van de tijd te volgen, correleren met de vitale functies van de patiënt. Onderzoekers ontdekten dat de resultaten van de snelle test goed correleerden met de resultaten van de traditionele tests en met de vitale functies van de patiënten.

"Door de CD64 en het aantal witte bloedcellen te meten, we waren in staat om de diagnose en voortgang van de patiënt te correleren - of ze nu verbeterden of niet, " zei Umer Hassan, een postdoctoraal onderzoeker in Illinois en de eerste auteur van de studie. "We hopen dat deze technologie niet alleen de patiënt kan diagnosticeren, maar ook een prognose kan geven. Daar hebben we meer werk aan."

Het team van Bashir werkt eraan om metingen voor andere ontstekingsmarkers op te nemen in het sneltestapparaat om een ​​completer beeld te krijgen van de reactie van het lichaam. en om eerdere detectie mogelijk te maken. Ze hebben ook een startend bedrijf, Prenosis Inc., dat werkt aan het commercialiseren van het apparaat.

"We willen het diagnosepunt terug in de tijd verplaatsen, Bashir zei. "De grote uitdaging bij sepsis is dat niemand weet wanneer je besmet raakt. Meestal ga je naar het ziekenhuis als je je al ziek voelt. Dus het doel is dat je dit op een dag thuis kunt testen, om infectie zelfs eerder op te sporen als je kunt."