Výskumníci vyvíjajú zariadenie na uľahčenie monitorovania dedičných a pečeňových metabolických porúch

Výskumníci vyvíjajú zariadenie na uľahčenie monitorovania dedičných a pečeňových metabolických porúch

Amónium je biomarker používaný na diagnostiku množstva zriedkavých dedičných metabolických porúch, ako je močovinový cyklus. Amónium je tiež užitočné pri štúdiu a monitorovaní rôznych hepatopatií (choroby, ktoré ovplyvňujú normálnu činnosť pečene) spôsobených konzumáciou alkoholu alebo iných drog, liekov a iných faktorov prostredia.

Pri všetkých týchto ochoreniach vzniká nadbytok amoniaku, ktorý ohrozuje zdravie pacienta. Hladiny nad 200 mikromólov na liter krvi sa považujú za závažné prípady hyperamonémie (vysoká koncentrácia amoniaku v krvi), ktorá môže spôsobiť nezvratné poškodenie mozgu a dokonca viesť k smrti, ak hladina prekročí 500 mikromólov na liter. Preto je včasná diagnostika v reálnom čase kľúčová, aby sa minimalizoval vplyv epizódy hyperamonémie na neurologické funkcie. V súčasnosti musia byť pacienti s diagnostikovanými poruchami, ktoré zahŕňajú epizódy hyperamonémie, pravidelne prevážaní do nemocnice, kde sa odoberie vzorka krvi, ktorá sa potom musí liečiť a analyzovať v laboratóriu.

Výskumníci z výskumnej skupiny Sensors and Biosensors (GSB) Katedry chémie UAB v spolupráci s nemocnicou Sant Joan de Déu a UPC vyvinuli analyzátor v mieste starostlivosti (POC), ktorý monitoruje hladinu amoniaku v krvi pacienta pomocou decentralizovanej metódy v mieste starostlivosti namiesto odosielania vzoriek krvi do laboratórií, kde sa na analýzu používajú tradičné laboratórne zariadenia. Nové zariadenie má za cieľ decentralizovať stanovenie amónia v krvi a umožniť analýzu v menších zdravotníckych strediskách s priamym meraním krvi a bez predchádzajúcej liečby. Znamenalo by to znásobenie počtu monitorovacích miest, zjednodušenie procesu a skrátenie času potrebného na lekárske rozhodnutia.

Zvýšenie frekvencie krvných testov na určenie hladín amónia je rozhodujúce."

Mar Puyol, hlavný riešiteľ, výskumník UAB

Pokračuje: „Zníženie nadbytku amónia u pacienta s hyperamonémiou sa uskutočňuje obmedzením príjmu bielkovín, použitím liekov na zlepšenie vylučovania amónia a dialýzy a hemofiltrácie v najakútnejších prípadoch tak, aby vývoj pacienta napredoval tým priaznivejšie, čím rýchlejšie lekári konajú, a to sa dá dosiahnuť použitím analyzátorov na mieste starostlivosti, ako je ten, ktorý sme vyvinuli.“

Validácia v nemocnici

Elektronická kniha o biotechnológiách

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

Výskumný tím pripravuje prototyp, ktorý bude fungovať poloautonómne. Po dokončení bude zariadenie merať všetky vzorky amónia analyzované denne v nemocnici Sant Joan de Déu pomocou tradičnej metódy a pomocou nového zariadenia vyvinutého výskumníkmi. Puyol však varuje, že "pred overením konečného prototypu analyzátora v mieste starostlivosti budú potrebné stovky vzoriek. Ďalšou fázou bude industrializácia zariadenia s cieľom uviesť ho na trh. Na dosiahnutie tohto scenára zostáva ešte niekoľko fáz, ale očakáva sa, že sa zariadenie stane ekonomickou alternatívou, ktorá môže uľahčiť monitorovanie ochorení pečene aj v rozvojových krajinách."

Ako zariadenie funguje

Zariadenie využíva mikrofluidnú platformu, ktorá obsahuje potenciometrický detekčný systém a membránu na separáciu plynov. Týmto spôsobom je možné automaticky oddeliť amónium vo forme amoniaku od zvyšku komplexnej krvnej matrice, čím sa dosiahne selektívna detekcia bez akýchkoľvek iných typov interferencie. To zaručuje presné a presné stanovenie koncentrácie amónia v plnej krvi a nie v plazme, čo je tradičná metóda analýzy tohto parametra.

Štúdia vedená výskumníkmi Juliánom Alonsom-Chamarrom a Marom Puyolom Boschom z výskumnej skupiny Sensors and Biosensors na Chemickej fakulte UAB je výsledkom projektu R&D&I (PDC2021-121558-I00) realizovaného v spolupráci s výskumníkmi Rafaelom a Javierom de Rosell z nemocnice D Rosell. Výskumné centrum biomedicínskeho inžinierstva (CREB) UPC. Táto štúdia zahŕňa podporu a účasť Fundación PKU-OTM (fenylketonúria a iné dedičné metabolické poruchy). Validácia systému sa uskutoční v nemocnici Sant Joan de Déu v Barcelone.

Zdroj:

Autonómna univerzita v Barcelone

.