يقوم الباحثون بتطوير جهاز نقطة الرعاية لتسهيل مراقبة الاضطرابات الأيضية الوراثية والكبدية

يقوم الباحثون بتطوير جهاز نقطة الرعاية لتسهيل مراقبة الاضطرابات الأيضية الوراثية والكبدية

الأمونيوم هو علامة حيوية تستخدم لتشخيص عدد من الاضطرابات الأيضية الموروثة النادرة مثل دورة اليوريا. الأمونيوم مفيد أيضًا في دراسة ومراقبة أمراض الكبد المختلفة (الأمراض التي تؤثر على الأداء الطبيعي للكبد) الناجمة عن استهلاك الكحول أو الأدوية الأخرى والأدوية والعوامل البيئية الأخرى.

وفي جميع هذه الأمراض يتم إنتاج فائض من الأمونيوم، مما يعرض صحة المريض للخطر. تعتبر المستويات التي تزيد عن 200 ميكرومول لكل لتر من الدم حالات شديدة من فرط أمونيا الدم (تركيز عالٍ من الأمونيوم في الدم)، والذي يمكن أن يسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للدماغ وحتى يؤدي إلى الوفاة إذا تجاوزت المستويات 500 ميكرومول لكل لتر. لذلك، يعد التشخيص المبكر في الوقت الفعلي أمرًا بالغ الأهمية لتقليل تأثير نوبة فرط أمونيا الدم على الوظائف العصبية. في الوقت الحالي، يجب نقل المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم باضطرابات تشمل نوبات فرط أمونيا الدم إلى المستشفى بانتظام، حيث يتم أخذ عينة دم، والتي تحتاج بعد ذلك إلى معالجتها وتحليلها في المختبر.

قام باحثون من مجموعة أبحاث أجهزة الاستشعار وأجهزة الاستشعار الحيوية (GSB) التابعة لقسم الكيمياء في UAB، بالتعاون مع مستشفى Sant Joan de Déu وUPC، بتطوير محلل نقطة الرعاية (POC) الذي يراقب مستوى الأمونيوم في دم المريض باستخدام طريقة لا مركزية في نقطة الرعاية، بدلاً من إرسال عينات الدم لتحليلها إلى مختبرات المستشفى حيث يتم استخدام المعدات التقليدية. ويهدف الجهاز الجديد إلى تحقيق اللامركزية في تحديد نسبة الأمونيوم في الدم وتمكين التحليل في المراكز الصحية الأصغر مع قياسات الدم المباشرة ودون علاج مسبق. وهذا يعني مضاعفة عدد مواقع المراقبة، وتبسيط العملية وتقليل الوقت اللازم لاتخاذ القرارات الطبية.

إن زيادة وتيرة اختبارات الدم لتحديد مستويات الأمونيوم أمر بالغ الأهمية.

مار بويول، الباحث الرئيسي، باحث UAB

وتتابع: "يتم تقليل فائض الأمونيوم لدى مريض يعاني من فرط أمونيا الدم عن طريق تقييد تناول البروتين، واستخدام الأدوية لتحسين إفراز الأمونيوم وغسيل الكلى وترشيح الدم في الحالات الأكثر حدة، بحيث يتقدم نمو المريض بشكل أفضل كلما تحرك الأطباء بشكل أسرع، ويمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام محللات نقطة الرعاية مثل تلك التي قمنا بتطويرها".

التحقق من الصحة في المستشفى

الكتاب الالكتروني للتكنولوجيا الحيوية

تجميع لأهم المقابلات والمقالات والأخبار من العام الماضي. تنزيل نسخة مجانية

يقوم فريق البحث بإعداد نموذج أولي يعمل بشكل شبه مستقل. وبمجرد الانتهاء، سيقوم الجهاز بقياس جميع عينات الأمونيوم التي يتم تحليلها يوميا في مستشفى سان جوان دي ديو باستخدام الطريقة التقليدية وبالمعدات الجديدة التي طورها الباحثون. ومع ذلك، يحذر بويول من أنه "ستكون هناك حاجة لمئات العينات قبل التحقق من صحة النموذج الأولي النهائي لمحلل نقطة الرعاية. وستكون المرحلة التالية بعد ذلك هي تصنيع الجهاز من أجل طرحه في السوق. ولا تزال هناك مراحل قليلة للوصول إلى هذا السيناريو، ولكن من المتوقع أن يصبح الجهاز بديلاً اقتصاديًا يمكن أن يسهل مراقبة أمراض الكبد أيضًا في البلدان النامية."

كيف يعمل الجهاز

يستخدم الجهاز منصة ميكروفلويديك تتضمن نظام كشف قياس الجهد وغشاء فصل الغاز. وبهذه الطريقة، من الممكن فصل الأمونيوم تلقائيًا على شكل أمونيا عن بقية مصفوفة الدم المعقدة، مما يحقق اكتشافًا انتقائيًا خاليًا من أي أنواع أخرى من التداخل. وهذا يضمن تحديدًا دقيقًا ودقيقًا لتركيز الأمونيوم في الدم الكامل وليس في البلازما، وهي الطريقة التقليدية لتحليل هذه المعلمة.

الدراسة، التي أجراها الباحثون جوليان ألونسو شامارو ومار بويول بوش من مجموعة أبحاث المستشعرات وأجهزة الاستشعار الحيوية بكلية الكيمياء في UAB، هي نتيجة لمشروع بحث وتطوير وتطوير لإثبات المفهوم (PDC2021-121558-I00) تم تنفيذه بالتعاون مع الباحثين رافائيل أرتوتش من مستشفى سانت جوان دي ديو (HSJD) وخافيير روسيل من مستشفى سانت جوان دي ديو (HSJD) مركز أبحاث الهندسة الطبية الحيوية (CREB) التابع لـ UPC. تتضمن هذه الدراسة دعم ومشاركة Fundación PKU-OTM (بيلة الفينيل كيتون وغيرها من الاضطرابات الأيضية الموروثة). سيتم التحقق من صحة النظام في مستشفى Sant Joan de Déu في برشلونة.

مصدر:

جامعة برشلونة المستقلة

.