Изследователите разработват устройство на място, за да улеснят наблюдението на наследствени и чернодробни метаболитни нарушения

Изследователите разработват устройство на място, за да улеснят наблюдението на наследствени и чернодробни метаболитни нарушения

Амоният е биомаркер, използван за диагностициране на редица редки наследствени метаболитни нарушения като цикъла на урея. Амоният също е полезен при изучаване и наблюдение на различни хепатопатии (заболявания, които засягат нормалното функциониране на черния дроб), причинени от консумация на алкохол или други лекарства, лекарства и други фактори на околната среда.

При всички тези заболявания се получава излишък на амоний, който застрашава здравето на пациента. Нива над 200 микромола на литър кръв се считат за тежки случаи на хиперамонемия (висока концентрация на амоний в кръвта), което може да причини необратими увреждания на мозъка и дори да доведе до смърт, ако нивата надхвърлят 500 микромола на литър. Следователно ранната диагностика в реално време е от решаващо значение за минимизиране на въздействието на епизод на хиперамонемия върху неврологичните функции. Понастоящем пациентите, диагностицирани с разстройства, които включват епизоди на хиперамонемия, трябва редовно да бъдат отвеждани в болницата, където се взема кръвна проба, която след това трябва да бъде обработена и анализирана в лабораторията.

Изследователи от изследователската група Сензори и биосензори (GSB) на Катедрата по химия в UAB, в сътрудничество с болница Sant Joan de Déu и UPC, разработиха анализатор на място (POC), който следи нивото на амоний в кръвта на пациента, използвайки децентрализиран метод на мястото на лечение, вместо да изпраща кръвни проби за анализ в болнични лаборатории, където се използва традиционно оборудване. Новото устройство има за цел да децентрализира определянето на амоний в кръвта и да даде възможност за анализ в по-малки здравни центрове с директни кръвни измервания и без предварително лечение. Това би означавало умножаване на броя на обектите за наблюдение, опростяване на процеса и намаляване на времето, необходимо за медицински решения.

Увеличаването на честотата на кръвните тестове за определяне на нивата на амоний е от решаващо значение.

Мар Пуйол, главен изследовател, изследовател на UAB

Тя продължава: „Намаляването на излишъка на амоний при пациент с хиперамонемия се осъществява чрез ограничаване на приема на протеини, използване на лекарства за подобряване на екскрецията на амоний и диализа и хемофилтрация в най-острите случаи, така че развитието на пациента да напредва толкова по-благоприятно, колкото по-бързо действат лекарите, и това може да се постигне чрез използването на анализатори на място като този, който разработихме.“

Валидиране в болницата

Електронна книга по биотехнологии

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година. Изтеглете безплатно копие

Изследователският екип подготвя прототип, който ще функционира полуавтономно. След като бъде завършено, устройството ще измерва всички амониеви проби, анализирани ежедневно в болница Sant Joan de Déu, използвайки традиционния метод и с новото оборудване, разработено от изследователите. Независимо от това Пуйол предупреждава, че "ще бъдат необходими стотици проби, преди окончателният прототип на анализатора на място да бъде валидиран. Следващият етап ще бъде индустриализацията на устройството, за да бъде пуснато на пазара. Все още има няколко фази за достигане на този сценарий, но се очаква устройството да се превърне в икономична алтернатива, която може да улесни наблюдението на чернодробни заболявания и в развиващите се страни."

Как работи устройството

Устройството използва микрофлуидна платформа, която включва потенциометрична система за откриване и газоразделителна мембрана. По този начин е възможно автоматично да се отдели амонякът под формата на амоняк от останалата част от сложната кръвна матрица, като се постига селективно откриване без други видове смущения. Това гарантира точно и прецизно определяне на концентрацията на амоний в цяла кръв, а не в плазма, което е традиционният метод за анализ на този параметър.

Проучването, ръководено от изследователите Julián Alonso-Chamarro и Mar Puyol Bosch от изследователската група за сензори и биосензори на Факултета по химия в UAB, е резултат от доказателство за концепцията за R&D&I проект (PDC2021-121558-I00), проведен в сътрудничество с изследователите Rafael Artuch от болницата Sant Joan de Déu (HSJD) и Хавиер Розел от Центъра за изследване на биомедицинското инженерство (CREB) на UPC. Това проучване включва подкрепата и участието на Fundación PKU-OTM (Фенилкетонурия и други наследствени метаболитни нарушения). Валидирането на системата ще бъде извършено в болница Sant Joan de Déu в Барселона.

източник:

Автономен университет в Барселона

.