Istraživači razvijaju uređaj za liječničku pomoć kako bi olakšali praćenje nasljednih i jetrenih metaboličkih poremećaja

Istraživači razvijaju uređaj za liječničku pomoć kako bi olakšali praćenje nasljednih i jetrenih metaboličkih poremećaja

Amonij je biomarker koji se koristi za dijagnosticiranje brojnih rijetkih nasljednih metaboličkih poremećaja kao što je ciklus ureje. Amonij je također koristan u proučavanju i praćenju raznih hepatopatija (bolesti koje utječu na normalno funkcioniranje jetre) uzrokovanih konzumacijom alkohola ili drugih droga, lijekova i drugih čimbenika iz okoliša.

Kod svih ovih bolesti dolazi do stvaranja viška amonijaka koji ugrožava zdravlje bolesnika. Razine iznad 200 mikromola po litri krvi smatraju se teškim slučajevima hiperamonijemije (visoke koncentracije amonija u krvi), što može uzrokovati nepovratna oštećenja mozga, pa čak i dovesti do smrti ako razine premašuju 500 mikromola po litri. Stoga je rana dijagnoza u stvarnom vremenu presudna za smanjenje utjecaja epizode hiperamonijemije na neurološke funkcije. Trenutačno se pacijenti s dijagnosticiranim poremećajima koji uključuju epizode hiperamonijemije moraju redovito voditi u bolnicu, gdje se uzima uzorak krvi, koju je potrebno obraditi i analizirati u laboratoriju.

Istraživači iz istraživačke grupe za senzore i biosenzore (GSB) Odjela za kemiju UAB-a, u suradnji s bolnicom Sant Joan de Déu i UPC-om, razvili su analizator na mjestu skrbi (POC) koji prati razinu amonijaka u krvi pacijenta pomoću decentralizirane metode na mjestu skrbi, umjesto slanja uzoraka krvi na analizu u bolničke laboratorije, gdje se koriste konvencionalni uređaji. Novi uređaj ima za cilj decentralizirati određivanje amonijaka u krvi i omogućiti analizu u manjim zdravstvenim centrima s izravnim mjerenjem krvi i bez prethodne obrade. To bi značilo višestruko povećanje broja mjesta za praćenje, pojednostavljenje procesa i smanjenje vremena potrebnog za medicinske odluke.

Povećanje učestalosti krvnih testova za određivanje razine amonija je kritično.”

Mar Puyol, glavni istraživač, UAB istraživač

Ona nastavlja: „Smanjenje viška amonija u bolesnika s hiperamonijemijom provodi se ograničavanjem unosa proteina, upotrebom lijekova za poboljšanje izlučivanja amonija i dijalizom i hemofiltracijom u najakutnijim slučajevima, tako da razvoj bolesnika napreduje to povoljnije što liječnici brže djeluju, a to se može učiniti upotrebom point-of-care analizatora poput onog koji smo razvili da dosegnemo.“

Validacija u bolnici

E-knjiga o biotehnologiji

Kompilacija najboljih intervjua, članaka i vijesti iz prošle godine. Preuzmite besplatnu kopiju

Istraživački tim priprema prototip koji će funkcionirati poluautonomno. Kada bude gotov, uređaj će mjeriti sve uzorke amonijaka koji se svakodnevno analiziraju u bolnici Sant Joan de Déu tradicionalnom metodom i novom opremom koju su razvili istraživači. Unatoč tome, Puyol upozorava da će "stotine uzoraka biti potrebne prije nego što se validira konačni prototip analizatora na mjestu njege. Sljedeća faza će tada biti industrijalizacija uređaja kako bi se izbacio na tržište. Postoji još nekoliko faza da se postigne ovaj scenarij, ali očekuje se da će uređaj postati ekonomična alternativa koja će također omogućiti praćenje bolesti jetre i može olakšati zemljama u razvoju."

Kako uređaj radi

Uređaj koristi mikrofluidnu platformu koja uključuje potenciometrijski sustav detekcije i membranu za odvajanje plinova. Na ovaj način moguće je automatski odvojiti amonijak u obliku amonijaka od ostatka složene krvne matrice, postižući selektivnu detekciju bez bilo kakvih drugih vrsta smetnji. Time se jamči točno i precizno određivanje koncentracije amonijaka u punoj krvi, a ne u plazmi, što je tradicionalna metoda za analizu ovog parametra.

Studija koju su vodili istraživači Julián Alonso-Chamarro i Mar Puyol Bosch iz Grupe za istraživanje senzora i biosenzora Kemijskog fakulteta pri UAB-u, rezultat je dokaza koncepta R&D&I projekta (PDC2021-121558-I00) provedenog u suradnji s istraživačima Rafaelom Artuchom iz bolnice Sant Joan de Déu (HSJD) i Javier Rosell from the Research Center for Biomedical Engineering (CREB) of the UPC. This study involves the support and participation of Fundación PKU-OTM (Phenylketonuria and other inherited metabolic disorders). The validation of the system will be carried out at the Hospital Sant Joan de Déu in Barcelona.

Izvor:

Autonomno sveučilište u Barceloni

.