211service.com
Ātrais TB detektors
Viena trešdaļa pasaules iedzīvotāju ir inficēti ar tuberkulozi. Baktēriju noteikšana ir laikietilpīga un dārga pat slimnīcās ar sarežģītu laboratorijas aprīkojumu. Un nabadzīgajās valstīs, kur infekcija ir visizplatītākā, cilvēkiem bieži nav piekļuves šim aprīkojumam. Pētnieki no Masačūsetsas vispārējās slimnīcas Bostonā un Hārvardas universitātē tagad ir pierādījuši, ka ar rokas ierīci var saskaitīt tikai 20 baktērijas krēpu paraugā pusstundas laikā. Viņi cer izveidot testu par lētu produktu, ko var izmantot TB testēšanai.
TB detektors: Rokas ierīce krēpu paraugā var saskaitīt tikai 20 baktērijas. Plastmasas karte ierīces iekšpusē izmanto mikrofluidiku, lai magnētiski marķētās baktērijas paraugā novirzītu uz vienu no divām kamerām, kuras ieskauj metāla spoles. Spoles izmanto parauga kodolmagnētiskās rezonanses attēlveidošanai.
Baktēriju skaitītāju izstrādā pētnieki, kuru vadīja Ralfs Veisleders , Hārvardas Medicīnas skolas Sistēmu bioloģijas centra un Molekulārās attēlveidošanas pētījumu centra direktors, un Hakho Lee , Mass General instruktors. Tehnoloģija izmanto magnētisko nanodaļiņu etiķetes un detektoru, kas darbojas pēc tādiem pašiem principiem kā magnētiskās rezonanses attēlveidošana. Viņi ir vērsti uz tuberkulozi, saka Lī, jo pat viena baktērija var izraisīt slimību, taču šobrīd nav viegli noteikt baktērijas ar augstu jutību.
Lielākā problēma ar esošajiem testiem ir tā, ka tie ir pārāk lēni, saka Pēteris Katona , asociētais klīniskais profesors infekcijas slimību jautājumos Kalifornijas Universitātē Losandželosā. Visprecīzākais veids, kā identificēt infekciju, ir audzēt paraugu laboratorijā. Bet, tā kā TB aug lēni, tas var ilgt pat sešas nedēļas. Turklāt dārgs kultūras aprīkojums parasti nav pieejams nabadzīgos apgabalos, kur infekcija ir izplatīta.
Lētākais un ātrākais veids, kā noteikt TB, ir ādas tests, kas pārbauda imūnreakciju. Bet šādi testi nav īpaši precīzi. Ir vairāki stāvokļi, kuros nav imūnās reakcijas, pat ja pacients ir infekcijas nesējs, saka Stīvens Millers , Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko Medicīnas centra klīnisko laboratoriju direktors. TB un HIV bieži iet roku rokā, bet HIV pozitīviem pacientiem ādas tests nedarbojas. Citā izplatītā testā, krāsojot krēpu paraugu ar krāsvielu, kas ir vērsta pret TB, un izmeklējot to mikroskopā, arī ir augsts viltus negatīvu rezultātu skaits. Ja vien nav ļoti lielas baktēriju slodzes, jūs to nevarat uzņemt, saka Millers.
Hārvardas detektors var atrast ļoti mazu baktēriju daudzumu. Tā ir miniaturizēta kodolmagnētiskās rezonanses attēlveidotāja versija, ļoti jutīga, bet parasti liela un dārga ierīce, ko izmanto klīniskiem un ķīmiskiem lietojumiem, piemēram, smadzeņu attēlveidošanai un olbaltumvielu struktūru noteikšanai. Tipisku kodolmagnētiskās rezonanses attēlu aparātu izmērus un izmaksas nosaka vajadzība pēc spēcīga magnēta. Weissleder grupa vienkāršoja instrumentu pārnēsājamā, vienu mārciņu sverošā ierīcē ar vienreiz lietojamām daļām, apdraudot signāla kvalitāti un ievietojot parauga kameru tieši radiofrekvences spoļu iekšpusē. Mērot baktērijas, jums nav nepieciešama augsta izšķirtspēja — jums vienkārši jāizvēlas viens modelis, saka Lī.
Kā principa pierādījumu Weissleder un Lee pierādīja, ka viņi krēpu paraugos var atklāt baktēriju, kas ir ļoti līdzīga tuberkulozei. Pirmkārt, viskozajam paraugam jābūt sašķidrinātam. Pēc tam to sajauc ar lielgabala lodes formas dzelzs nanodaļiņu šķīdumu, kas pārklāts ar antivielām, kas pielīp baktērijām. Paraugs tiek ielādēts detektorā, kas izmanto mikrofluidiku, lai izspiestu paraugu caur kanālu, kas aprīkots ar ekrānu, kas notver baktērijas un izskalo visas nanodaļiņas, kas nesasniedza mērķi. Šo kanālu ieskauj metāla spole, kas magnēta ietekmē pulsē notvertās baktērijas ar radiofrekvences viļņiem. Tas liek dzelzs nanodaļiņām izstarot magnētisku signālu, kas savukārt ietekmē protonus apkārtējās ūdens molekulās. Hārvardas ierīce uztver šīs izmaiņas, kuru lielums un ilgums ir tieši proporcionāls marķēto baktēriju skaitam paraugā.
Baktēriju noteikšanas process aizņem apmēram 30 minūtes un ir tikpat jutīgs kā procesi, kuros izmanto laboratorijā audzētus kultūras paraugus. Rezultāti ir aprakstīti žurnālā lietišķā ķīmija .
Mēģinājums noteikt ļoti zemu baktēriju līmeni paraugā, vienlaikus saglabājot augstu kvalitāti, nav viegli izdarāms, saka patologs Millers. Hārvardas tests ir ļoti jutīgs, tas ir, tas var noteikt zemu baktēriju līmeni, taču, kamēr ierīce nav pakļauta vairāk testu, nav iespējams pateikt, cik tā ir specifiska. Ja izrādīsies, ka tajā ir augsts viltus pozitīvu rezultātu līmenis, saka Millers, tas nebūs dzīvotspējīgs tādās vietās kā Amerikas Savienotās Valstis, kur tuberkulozes līmenis ir zems. Tomēr Millers saka, ka šāds lēts un vienkāršs tests varētu būt ļoti vērtīgs apgabalos ar augstu tuberkulozes izplatību.
Pētnieki sadarbojas ar Hārvardas Sabiedrības veselības skolu, lai pārbaudītu ierīci ar klīniskiem paraugiem no pacientiem, kuriem ir tuberkuloze.