Tutkijat kehittävät hoitopistelaitetta helpottamaan perinnöllisten ja maksan aineenvaihduntahäiriöiden seurantaa

Tutkijat kehittävät hoitopistelaitetta helpottamaan perinnöllisten ja maksan aineenvaihduntahäiriöiden seurantaa

Ammonium on biomarkkeri, jota käytetään diagnosoimaan useita harvinaisia ​​perinnöllisiä aineenvaihduntahäiriöitä, kuten ureakiertoa. Ammonium on hyödyllinen myös erilaisten hepatopatioiden (maksan normaaliin toimintaan vaikuttavien sairauksien) tutkimisessa ja seurannassa, jotka johtuvat alkoholin tai muiden huumeiden, lääkkeiden ja muiden ympäristötekijöiden käytöstä.

Kaikissa näissä sairauksissa muodostuu ylimäärä ammoniumia, mikä vaarantaa potilaan terveyden. Yli 200 mikromoolia litraa kohti katsotaan vakaviksi hyperammonemiatapauksiksi (korkea ammoniumpitoisuus veressä), joka voi aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita aivoille ja jopa johtaa kuolemaan, jos tasot ylittävät 500 mikromoolia litrassa. Siksi varhainen, reaaliaikainen diagnoosi on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan minimoida hyperammonemiajakson vaikutus neurologisiin toimintoihin. Tällä hetkellä potilaat, joilla on diagnosoitu häiriö, johon liittyy hyperammonemiajaksoja, on vietävä säännöllisesti sairaalaan, jossa otetaan verinäyte, joka on sitten hoidettava ja analysoitava laboratoriossa.

UAB:n kemian laitoksen Sensors and Biosensors (GSB) -tutkimusryhmän tutkijat ovat yhteistyössä Sant Joan de Déun sairaalan ja UPC:n kanssa kehittäneet point-of-care (POC) -analysaattorin, joka tarkkailee potilaan veren ammoniumpitoisuutta hajautetulla menetelmällä hoitopisteessä, jossa laboratorioon lähetettäisiin verinäytteitä perinteiseen laboratorioon. Uuden laitteen tarkoituksena on hajauttaa veren ammoniumin määritys ja mahdollistaa analysointi pienemmissä terveyskeskuksissa suorilla verimittauksilla ja ilman ennakkohoitoa. Tämä tarkoittaisi seurantapaikkojen määrän moninkertaistamista, prosessin yksinkertaistamista ja lääketieteellisten päätösten tekemiseen tarvittavan ajan lyhentämistä.

Verikokeiden tihentäminen ammoniumpitoisuuden määrittämiseksi on kriittistä.

Mar Puyol, päätutkija, UAB-tutkija

Hän jatkaa: ”Hyperammonemiapotilaan ammoniumin ylimäärän vähentäminen tapahtuu rajoittamalla proteiinin saantia, käyttämällä ammoniumin erittymistä sekä dialyysihoitoa ja hemofiltraatiota parantavia lääkkeitä akuuteimmissa tapauksissa siten, että potilaan kehitys etenee sitä suotuisammin, mitä nopeammin lääkärit toimivat, ja tämä voidaan saavuttaa kehittämiämme pisteanalysaattoreita käyttämällä.

Validointi sairaalassa

Biotekniikka e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

Tutkimusryhmä valmistelee prototyyppiä, joka toimii puoliautonomisesti. Valmistuttuaan laite mittaa kaikki Sant Joan de Déun sairaalassa päivittäin analysoitavat ammoniumnäytteet perinteisellä menetelmällä ja tutkijoiden kehittämillä uusilla laitteilla. Siitä huolimatta Puyol varoittaa, että "tarvitaan satoja näytteitä ennen kuin lopullinen prototyyppi kassa-analysaattorista validoidaan. Seuraava vaihe on sitten laitteen teollistaminen markkinoille saattamiseksi. Tähän skenaarioon on vielä muutama vaihe, mutta laitteesta odotetaan muodostuvan taloudellinen vaihtoehto, joka voi helpottaa myös kehitysmaissa maksasairauksien seurantaa."

Kuinka laite toimii

Laite käyttää mikrofluidista alustaa, joka sisältää potentiometrisen ilmaisinjärjestelmän ja kaasunerotuskalvon. Tällä tavalla on mahdollista erottaa automaattisesti ammoniakin muodossa oleva ammonium muusta monimutkaisesta verimatriisista, jolloin saadaan selektiivinen havaitseminen ilman muita häiriöitä. Tämä takaa tarkan ja tarkan ammoniumpitoisuuden määrityksen kokoverestä, ei plasmasta, mikä on perinteinen menetelmä tämän parametrin analysoimiseksi.

UAB:n kemian tiedekunnan Sensors and Biosensors Research Groupin tutkijoiden Julián Alonso-Chamarron ja Mar Puyol Boschin johtama tutkimus on tulos proof-of-concept T&K&I-hankkeesta (PDC2021-121558-I00), joka toteutettiin yhteistyössä tutkijoiden Rafael Javier ArtuchD:n ja Hospitali Javier Artuchin kanssa. Rosell UPC:n Biomedical Engineering Research Centeristä (CREB). Tämä tutkimus sisältää Fundación PKU-OTM:n (fenyyliketonuria ja muut perinnölliset aineenvaihduntahäiriöt) tuen ja osallistumisen. Järjestelmän validointi suoritetaan Barcelonan Sant Joan de Déun sairaalassa.

Lähde:

Barcelonan autonominen yliopisto

.