Cercetătorii dezvoltă un dispozitiv la punctul de îngrijire pentru a facilita monitorizarea tulburărilor metabolice ereditare și hepatice

Cercetătorii dezvoltă un dispozitiv la punctul de îngrijire pentru a facilita monitorizarea tulburărilor metabolice ereditare și hepatice

Amoniul este un biomarker folosit pentru a diagnostica o serie de tulburări metabolice moștenite rare, cum ar fi ciclul ureei. Amoniul este util și în studierea și monitorizarea diferitelor hepatopatii (boli care afectează funcționarea normală a ficatului) cauzate de consumul de alcool sau alte droguri, medicamente și alți factori de mediu.

În toate aceste boli se produce un exces de amoniu, care pune în pericol sănătatea pacientului. Nivelurile de peste 200 de micromoli pe litru de sânge sunt considerate cazuri severe de hiperamoniemie (concentrație mare de amoniu în sânge), care poate provoca leziuni ireversibile ale creierului și chiar duce la deces dacă nivelurile depășesc 500 de micromoli pe litru. Prin urmare, diagnosticarea precoce, în timp real, este crucială pentru a minimiza impactul unui episod de hiperamoniemie asupra funcțiilor neurologice. În prezent, pacienții diagnosticați cu tulburări care includ episoade de hiperamoniemie trebuie duși în mod regulat la spital, unde se prelevează o probă de sânge, care apoi trebuie tratată și analizată în laborator.

Cercetătorii din cadrul grupului de cercetare Senzori și Biosenzori (GSB) al Departamentului de Chimie de la UAB, în colaborare cu Spitalul Sant Joan de Déu și UPC, au dezvoltat un analizor la punctul de îngrijire (POC) care monitorizează nivelul de amoniu din sângele pacientului folosind o metodă descentralizată la punctul de îngrijire, în loc să trimită mostre de sânge pentru analiză la laboratoarele spitalicești unde se folosesc echipamente tradiționale. Noul dispozitiv își propune să descentralizeze determinarea amoniului din sânge și să permită analiza în centre de sănătate mai mici, cu măsurători directe ale sângelui și fără tratament prealabil. Aceasta ar însemna înmulțirea numărului de locuri de monitorizare, simplificarea procesului și reducerea timpului necesar pentru deciziile medicale.

Creșterea frecvenței analizelor de sânge pentru a determina nivelul de amoniu este esențială.”

Mar Puyol, cercetător principal, cercetător UAB

Ea continuă: „Reducerea excesului de amoniu la un pacient cu hiperamoniemie se realizează prin restrângerea aportului de proteine, folosind medicamente pentru îmbunătățirea excreției de amoniu și dializa și hemofiltrarea în cazurile cele mai acute, astfel încât dezvoltarea pacientului să progreseze cu atât mai favorabil cu cât medicii acționează mai repede, iar acest lucru se poate realiza prin utilizarea unor analizoare de tipul de îngrijire pe care le-am dezvoltat.”

Validare în spital

Carte electronică de biotehnologie

Compilare a celor mai bune interviuri, articole și știri din ultimul an. Descărcați o copie gratuită

Echipa de cercetare pregătește un prototip care va funcționa semi-autonom. Odată terminat, aparatul va măsura toate probele de amoniu analizate zilnic la Spitalul Sant Joan de Déu folosind metoda tradițională și cu noul echipament dezvoltat de cercetători. Cu toate acestea, Puyol avertizează că „sute de probe vor fi necesare înainte ca prototipul final al analizorului de la punctul de îngrijire să fie validat. Următoarea etapă va fi apoi industrializarea dispozitivului pentru a-l aduce pe piață. Mai sunt câteva faze pentru a ajunge la acest scenariu, dar este de așteptat ca dispozitivul să devină o alternativă economică care poate facilita monitorizarea bolilor hepatice și în țările în curs de dezvoltare”.

Cum funcționează dispozitivul

Dispozitivul folosește o platformă microfluidică care include un sistem potențiometric de detectare și o membrană de separare a gazelor. În acest fel este posibilă separarea automată a amoniului sub formă de amoniac de restul matricei sanguine complexe, realizând o detecție selectivă lipsită de orice alte tipuri de interferență. Aceasta garantează o determinare exactă și precisă a concentrației de amoniu în sângele total și nu în plasmă, care este metoda tradițională de analiză a acestui parametru.

Studiul, condus de cercetătorii Julián Alonso-Chamarro și Mar Puyol Bosch de la Grupul de Cercetare Senzori și Biosenzori al Facultății de Chimie de la UAB, este rezultatul unui proiect de cercetare-dezvoltare și inovare (PDC2021-121558-I00) care demonstrează conceptul, realizat în colaborare cu cercetătorii Rafael Artuch de la Centrul de Cercetare Rafael Artuch (HSllJD) și Javier Artuch de la Centrul de Cercetare de la Sant Joan de Medic și Javier Rosel de Inginerie. (CREB) al UPC. Acest studiu implică sprijinul și participarea Fundației PKU-OTM (Fenilcetonurie și alte tulburări metabolice moștenite). Validarea sistemului va fi efectuată la Spitalul Sant Joan de Déu din Barcelona.

Sursă:

Universitatea Autonomă din Barcelona

.