Biologische ingenieurs van de Universiteit van Bath hebben een test ontwikkeld waarmee medici snel urineweginfecties (UTI's) kunnen diagnosticeren. met een normale smartphonecamera.

In principe vergelijkbaar met een zwangerschapstest, het proces kan de aanwezigheid van schadelijke E. coli-bacteriën in een urinemonster in slechts 25 minuten identificeren. Behalve dat het veel sneller is dan bestaande tests, het zou nauwkeurige UTI-testen op grotere schaal beschikbaar kunnen maken in ontwikkelingslanden en afgelegen regio's dankzij het potentieel om draagbaar te maken, en veel goedkoper dan bestaande laboratoriumtests.

E. coli is aanwezig in 80 procent van de bacteriële urineweginfecties, dus als het wordt gevonden, vertelt het medische professionals dat een antibioticabehandeling nodig is.

Naast een smartphonecamera, de test, die kunnen worden aangepast om een ​​verscheidenheid aan bacteriële infecties op te sporen, maakt gebruik van algemeen beschikbare reagentia en nieuwe micro-engineered materialen. Onderzoekers zeggen dat de eenvoud van de test, die nu de proof-of-concept-fase heeft gepasseerd, zou een nieuwe manier kunnen bieden om snel behandelingen voor patiënten in armere of afgelegen regio's te identificeren.

Beschreven in het journaal Biosensoren en bio-elektronica , de test gebruikt antilichamen om bacteriële cellen in zeer dunne haarvaten in een plastic strip te vangen, het optisch detecteren en identificeren van de cellen in plaats van via de microbiologische methoden die momenteel worden gebruikt.

Dr. Nuno Reis, van de afdeling Chemische Technologie van Bath, leidde de ontwikkeling van de test. Hij zegt:"De test is klein en draagbaar, dus hij heeft een groot potentieel voor gebruik in de eerste lijn en in ontwikkelingslanden.

"Momenteel, bacteriële infecties bij urineweginfecties worden bevestigd via microbiologisch onderzoek van een urinemonster. Dat klopt, maar tijdrovend, meerdere dagen in beslag nemen. We hopen dat door medische professionals de mogelijkheid te bieden om snel bepaalde aandoeningen in of uit te sluiten, ze patiënten sneller kunnen behandelen en hen helpen betere beslissingen te nemen over het voorschrijven van antibiotica."

Het gebrek aan snelle diagnostiek van urineweginfecties heeft in veel gevallen geleid tot een allesomvattend voorschrift van mogelijk onnodige antibiotica, wat het risico vergroot dat bacteriën resistent worden tegen behandeling - geaccepteerd als een van de grootste bedreigingen voor de wereldwijde gezondheid en ontwikkeling.

Hoe de test werkt

De test wordt uitgevoerd door een urinemonster over een geribbelde plastic microcapillaire strip te leiden, met een immobiliserend antilichaam dat in staat is om E. coli-bacteriële cellen te herkennen. Als E. coli in het monster aanwezig is, antilichamen in de reagentia zullen ermee binden, voorkomen dat het door het gedeelte van de plastic strip gaat. Eindelijk, er wordt een enzym toegevoegd dat een kleurverandering veroorzaakt die kan worden opgepikt door een smartphonecamera.

Het systeem meet ook de concentratie van E. coli in het monster door een door de camera genomen beeld te analyseren. De procedure is eenvoudig en kan handmatig of volledig geautomatiseerd worden uitgevoerd zonder dat er een netvoeding nodig is.

Streeft ernaar de zorgen van regelgevers over smartphonegebruik weg te nemen

Daten, instanties zoals de Amerikaanse Food &Drug Administration (FDA) hebben geen goedkeuring verleend aan technieken die smartphones gebruiken - daarbij verwijzend naar het potentieel voor zowel niet-labomstandigheden als software-updates voor de telefoon om tests onwetenschappelijk te maken. Maar Dr. Reis hoopt dat de manier waarop de test een variabele schaal gebruikt om de pixels in een afbeelding digitaal te vergelijken, regelgevers zal overtuigen om de behandeling in de richting van uiteindelijke productie te laten gaan.

Dr. Reis voegt eraan toe dat rijkere landen ook zouden kunnen profiteren van het toepassen van de methodologie, omdat het testen binnen eerstelijnszorgfaciliteiten, zoals huisartsenpraktijken, levensvatbaarder kan maken, het verminderen van de noodzaak om monsters naar centrale laboratoria te sturen om te testen.

Hij zegt:"Het VK en rijke landen hebben een grote verschuiving gezien naar gedecentraliseerde diagnostiek om de belasting van nationale of regionale laboratoria te verminderen en artsen belangrijke hulpmiddelen te bieden om weloverwogen diagnoses te stellen.

"Als we hier meer van rijden, zullen de patiënten betere resultaten krijgen in termen van het versnellen van het proces, maar zal ook de kosten voor zorgverleners verlagen. We hebben het niet over het vervangen van gecentraliseerde diagnostische diensten, maar over het bieden van het eerste aanspreekpunt met betaalbare en snelle hulpmiddelen om het voorschrijven van antibiotica te ondersteunen en overmatig gebruik ervan te voorkomen."

De volgende stap voor het proces zijn klinische proeven, waarvoor samenwerking met klinische en commerciële partners nodig is. Achter dit, het team zal binnenkort beginnen met het verfijnen van de test om de detectie van andere bacteriën en hun concentraties mogelijk te maken, die helpen bij het voorschrijven van de juiste doseringen en het voorkomen van overmatig gebruik van antibiotica.

Dr. Reis concludeert:"De smartphone lost een van de grootste problemen van de decentralisatie van diagnostiek op, omdat hun mogelijkheden onder bepaalde omstandigheden zeer geavanceerd zijn. Ze bieden dezelfde functionaliteit als geavanceerde scanners die tot nu toe alleen in laboratoria beschikbaar waren."