Οι ερευνητές αναπτύσσουν συσκευή σημείου φροντίδας για να διευκολύνουν την παρακολούθηση κληρονομικών και ηπατικών μεταβολικών διαταραχών

Οι ερευνητές αναπτύσσουν συσκευή σημείου φροντίδας για να διευκολύνουν την παρακολούθηση κληρονομικών και ηπατικών μεταβολικών διαταραχών

Το αμμώνιο είναι ένας βιοδείκτης που χρησιμοποιείται για τη διάγνωση μιας σειράς σπάνιων κληρονομικών μεταβολικών διαταραχών όπως ο κύκλος της ουρίας. Το αμμώνιο είναι επίσης χρήσιμο στη μελέτη και παρακολούθηση διαφόρων ηπατοπαθειών (ασθένειες που επηρεάζουν τη φυσιολογική λειτουργία του ήπατος) που προκαλούνται από την κατανάλωση αλκοόλ ή άλλων φαρμάκων, φαρμάκων και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων.

Σε όλες αυτές τις ασθένειες παράγεται περίσσεια αμμωνίου που θέτει σε κίνδυνο την υγεία του ασθενούς. Επίπεδα πάνω από 200 μικρογραμμομόρια ανά λίτρο αίματος θεωρούνται σοβαρές περιπτώσεις υπεραμμωνιαιμίας (υψηλή συγκέντρωση αμμωνίου στο αίμα), η οποία μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στον εγκέφαλο και ακόμη και να οδηγήσει σε θάνατο εάν τα επίπεδα υπερβαίνουν τα 500 μικρογραμμομόρια ανά λίτρο. Επομένως, η έγκαιρη διάγνωση σε πραγματικό χρόνο είναι ζωτικής σημασίας για την ελαχιστοποίηση της επίδρασης ενός επεισοδίου υπεραμμωνιαιμίας στις νευρολογικές λειτουργίες. Επί του παρόντος, οι ασθενείς που έχουν διαγνωστεί με διαταραχές που περιλαμβάνουν επεισόδια υπεραμμωνιαιμίας πρέπει να μεταφέρονται τακτικά στο νοσοκομείο, όπου λαμβάνεται δείγμα αίματος, το οποίο στη συνέχεια πρέπει να αντιμετωπιστεί και να αναλυθεί στο εργαστήριο.

Ερευνητές από την ερευνητική ομάδα Sensors and Biosensors (GSB) του Τμήματος Χημείας του UAB, σε συνεργασία με το Sant Joan de Déu Hospital και το UPC, ανέπτυξαν έναν αναλυτή σημείου φροντίδας (POC) που παρακολουθεί το επίπεδο αμμωνίου στο αίμα του ασθενούς χρησιμοποιώντας μια αποκεντρωμένη μέθοδο ανάλυσης αίματος στο σημείο του νοσοκομείου. Η νέα συσκευή στοχεύει στην αποκέντρωση του προσδιορισμού του αμμωνίου στο αίμα και στη δυνατότητα ανάλυσης σε μικρότερα κέντρα υγείας με άμεσες μετρήσεις αίματος και χωρίς προηγούμενη θεραπεία. Αυτό θα σήμαινε πολλαπλασιασμό του αριθμού των τοποθεσιών παρακολούθησης, απλοποίηση της διαδικασίας και μείωση του χρόνου που απαιτείται για ιατρικές αποφάσεις.

Η αύξηση της συχνότητας των αιματολογικών εξετάσεων για τον προσδιορισμό των επιπέδων αμμωνίου είναι κρίσιμης σημασίας».

Mar Puyol, κύριος ερευνητής, ερευνητής UAB

Συνεχίζει: «Η μείωση της περίσσειας αμμωνίου σε έναν ασθενή με υπεραμμωνιαιμία πραγματοποιείται με τον περιορισμό της πρόσληψης πρωτεϊνών, τη χρήση φαρμάκων για τη βελτίωση της απέκκρισης αμμωνίου και της αιμοκάθαρσης και της αιμοδιήθησης στις πιο οξείες περιπτώσεις, έτσι ώστε η ανάπτυξη του ασθενούς να εξελίσσεται τόσο πιο ευνοϊκά όσο πιο γρήγορα ενεργούν οι γιατροί.

Επικύρωση στο νοσοκομείο

Ηλεκτρονικό βιβλίο βιοτεχνολογίας

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους. Κατεβάστε ένα δωρεάν αντίγραφο

Η ερευνητική ομάδα ετοιμάζει ένα πρωτότυπο που θα λειτουργεί ημιαυτόνομα. Μόλις ολοκληρωθεί, η συσκευή θα μετρά όλα τα δείγματα αμμωνίου που αναλύονται καθημερινά στο νοσοκομείο Sant Joan de Déu χρησιμοποιώντας την παραδοσιακή μέθοδο και με τον νέο εξοπλισμό που αναπτύχθηκε από ερευνητές. Ωστόσο, ο Puyol προειδοποιεί ότι "θα χρειαστούν εκατοντάδες δείγματα πριν επικυρωθεί το τελικό πρωτότυπο του αναλυτή σημείου φροντίδας. Το επόμενο στάδιο θα είναι η εκβιομηχάνιση της συσκευής προκειμένου να κυκλοφορήσει στην αγορά. Υπάρχουν ακόμη μερικές φάσεις για να φτάσουμε σε αυτό το σενάριο, αλλά αναμένεται ότι η συσκευή θα γίνει μια οικονομική εναλλακτική λύση που θα διευκολύνει την παρακολούθηση ασθενειών."

Πώς λειτουργεί η συσκευή

Η συσκευή χρησιμοποιεί μια πλατφόρμα μικρορευστών που περιλαμβάνει ένα ποτενσιομετρικό σύστημα ανίχνευσης και μια μεμβράνη διαχωρισμού αερίων. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατός ο αυτόματος διαχωρισμός του αμμωνίου με τη μορφή αμμωνίας από την υπόλοιπη σύνθετη μήτρα αίματος, επιτυγχάνοντας επιλεκτική ανίχνευση απαλλαγμένη από κάθε άλλο είδος παρεμβολής. Αυτό εγγυάται έναν ακριβή και ακριβή προσδιορισμό της συγκέντρωσης αμμωνίου στο πλήρες αίμα και όχι στο πλάσμα, που είναι η παραδοσιακή μέθοδος για την ανάλυση αυτής της παραμέτρου.

Η μελέτη, με επικεφαλής τους ερευνητές Julián Alonso-Chamarro και Mar Puyol Bosch από την ερευνητική ομάδα αισθητήρων και βιοαισθητήρων της Σχολής Χημείας στο UAB, είναι το αποτέλεσμα ενός έργου Έρευνας και Ανάπτυξης και Έρευνας απόδειξης της ιδέας (PDC2021-121558-I00) που διεξήχθη σε συνεργασία με την έρευνα της Racenfauchét. (HSJD) και ο Javier Rosell από το Κέντρο Έρευνας Βιοϊατρικής Μηχανικής (CREB) του UPC. Αυτή η μελέτη περιλαμβάνει την υποστήριξη και τη συμμετοχή του Fundación PKU-OTM (φαινυλκετονουρία και άλλες κληρονομικές μεταβολικές διαταραχές). Η επικύρωση του συστήματος θα πραγματοποιηθεί στο Hospital Sant Joan de Déu στη Βαρκελώνη.

Πηγή:

Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης

.