Bloedvergiftiging kan dodelijk zijn. Als u lijdt aan sepsis, je moest vroeger tot 48 uur wachten op laboratoriumbevindingen. Een nieuw diagnostisch platform zo groot als een creditcard levert de analyse nu al na slechts een uur. Dit systeem is gebaseerd op nanodeeltjes die automatisch worden geleid door magnetische krachten.

Hoewel het de derde meest voorkomende doodsoorzaak is in Duitsland, bloedvergiftiging wordt vaak onderschat. In dit land, 60, 000 mensen sterven elk jaar aan een of andere vorm van sepsis, bijna net zoveel als van hartaanvallen. De Sepsis Nexus of Expertise stelt dat patiënten die met een bloedvergiftiging op de intensive care aankomen, slechts 50% kans hebben om te overleven. Een van de redenen voor het hoge sterftecijfer is het feit dat patiënten door een late diagnose niet correct worden behandeld. De arts en de patiënt moesten vroeger tot 48 uur wachten op de laboratoriumanalyse.

In de toekomst, een nieuw mobiel diagnoseplatform garandeert een snelle en goedkope infectiediagnose, zelfs terwijl de patiënt naar het ziekenhuis wordt vervoerd. Het heet MinoLab en het bestaat uit een plastic kaart ter grootte van een creditcard die in een analyse-eenheid wordt gestoken die kleiner is dan een notebook. Dit systeem levert bevindingen in minder dan een uur, zodat de arts de levensreddende therapie kan voorschrijven. Dit is gebaseerd op magnetische deeltjes die in een bloedmonster aan de te onderzoeken cellen vastklikken en volautomatisch met magnetische kracht door het systeem gaan. Aan het einde van het proces, de diagnose wordt gesteld met magnetische sensoren. MinoLab wordt momenteel ontwikkeld in een project van het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek door het Fraunhofer Instituut voor Celtherapie en Immunologie (IZI) in Leipzig, Duitsland in samenwerking met Magna Diagnostics, een bedrijf afgesplitst van de Fraunhofer Society. Andere projectpartners zijn het Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration (IZM) in Berlijn en de bedrijven Siemens, Dobbelsteen, microfluïdische Chip Shop en het Oostenrijkse Instituut voor Technologie.

Dr. Dirk Kuhlmeier, een wetenschapper aan het Fraunhofer Instituut voor Celtherapie en Immunologie, legt uit hoe dat allemaal werkt:”Na het nemen van een bloedmonster, magnetische nanodeeltjes binden zich via specifieke vangermoleculen aan de doelcellen in het bloedmonster. Vervolgens gebruiken we een eenvoudige magneet om de deeltjes samen met de ziekteverwekkers op de plastic kaart over te brengen en ze door verschillende geminiaturiseerde reactiekamers te verplaatsen, waar de polymerasekettingreactie plaatsvindt. Dit is een methode om zelfs de kleinste DNA-sequenties van pathogenen miljoenen keren te kopiëren. Nadat het is gekopieerd, de nanodeeltjes transporteren het pathogene DNA naar de detectiekamer waar een nieuw type magnetoresistieve biochip pathogenen en antibioticaresistentie kan identificeren.” Onze onderzoeker vervolgt:“Alle reacties vanaf de monstervoorbereiding tot het isoleren van de doelmoleculen tot aan de documentatie worden uitgevoerd zonder elk contact en volledig automatisch.” Dit betekent dat de routinehandeling voor de laborant veel eenvoudiger wordt en het risico op besmetting door bacteriën uit de omgeving die valse alarmen veroorzaken, wordt verkleind. Maar er is nog een voordeel, zoals Dr. Kuhlmeier uitlegt:“We besparen niet alleen tijd door de combinatie van magnetische nanodeeltjes in een nieuw type microvloeistof. Door miniaturisering besparen we ook op dure apparaten.“

De experts zijn al succesvol geweest in het gebruik van magnetische nanodeeltjes om de sepsispathogenen te isoleren en te documenteren, hoewel Kuhlmeier zegt, “Het duurt nog ongeveer twee jaar voordat we een prototype van het diagnostische platform kunnen produceren.” Platformtechnologie is niet alleen geschikt voor sepsistests. Het zal artsen in ziekenhuizen en privépraktijken kunnen ondersteunen bij het beantwoorden van een breed scala aan moleculair biologische problemen, variërend van genetische aanleg tot kankerdiagnostiek.