Gerçek Zamanlı Ciltte Kistik Fibroz Teşhisi ‘Ter Etiketi’

Northwestern Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, dakikalar içinde doğru, okunması kolay bir kistik fibroz teşhisi sağlamak için teri emen ve ardından rengini değiştiren cilde monte edilmiş yeni bir çıkartma geliştirdi.

Rahat ve yeni ter çıkartması, küçük yenidoğanların kollarına uyabilir ve kırılgan ciltlerine karşı hassastır. Sağlıklı bir bebek giyilebilir cihazı modeller. Kredi: Northwestern Üniversitesi / Hawaii Üniversitesi, Mānoa’da

Kistik fibrozu teşhis etmek için ter içindeki klorür seviyelerini ölçmek standart olmakla birlikte, yumuşak, esnek, cilde benzeyen “ter etiketi”, ter toplamak için sert, hacimli, bilek bantlı bir cihaz gerektiren mevcut teşhis teknolojileriyle keskin bir tezat oluşturuyor.

Northwestern’de ter etiketini geliştirdikten sonra, araştırmacılar, Chicago Ann & Robert H. Lurie Çocuk Hastanesi’ndeki Kistik Fibrozis Merkezi’ndeki kistik fibroz hastaları ve sağlıklı gönüllüleri içeren klinik pilot çalışmalarda bunu doğruladılar. Çıkartma, toplanan ter hacminde gelişmiş performans ve geleneksel platformlara eşdeğer doğruluk gösterdi.

Araştırma ve çalışma bulguları, Science Translational Medicine dergisinde kapak özelliği olarak 31 Mart’ta yayınlanacak.

Milimetre kalınlığındaki çıkartma, vücuda yumuşak bir şekilde yapışarak sert yapıştırıcılar olmadan ciltle doğrudan ancak nazik bir temas sağlar. Bu sadece etiketi kullanıcı için daha rahat ve farkedilemez hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda bu özel bağlantı, çıkartmanın mevcut klinik yöntemlere göre% 33 daha fazla ter toplamasını da sağlar. Yüksek toplama oranı, bir testin tutarlı bir şekilde doğru bir sonuç sağlamak için yeterince büyük bir numune toplamasını sağlar.

Etiket ayrıca, bir akıllı telefon kamerası kullanarak klorür konsantrasyonunu gerçek zamanlı olarak algılayan, ölçen ve analiz eden, pahalı laboratuvar ekipmanı ihtiyacını ve dayanılmaz bekleme sürelerini atlayan yerleşik kolorimetrik sensörlere sahiptir. Bu, özel teşhis araçlarıyla klinik merkezlere erişimi olmayan kırsal veya kaynakların az olduğu bölgelerdeki ebeveynlere rahatlama sağlayabilecek, ev ortamında hastanelerin dışında test olanakları sağlar.

Biyo-entegre elektronik öncüsü John A. Rogers, cihaz geliştirmeye liderlik etti. Rogers, McCormick Mühendislik Okulu ve Feinberg Tıp Fakültesi’nde Louis Simpson ve Kimberly Querrey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Biyomedikal Mühendisliği ve Nörolojik Cerrahi Profesörü ve Querrey Simpson Biyoelektronik Enstitüsü (QSIB) direktörüdür. Araştırma sırasında Rogers laboratuarında doktora sonrası araştırmacı olan Tyler Ray, makalenin ilk yazarıdır. Şu anda Mānoa’daki Hawai Üniversitesi’nde makine mühendisliği profesörüdür.

Yapıştırıcının mikroakışkan kanallarına giren ve renk değiştiren terin Timelapse görüntüleri (30 kat daha hızlı) Kredi: Northwestern Üniversitesi / Mānoa’daki Hawaii Üniversitesi

En yaygın yaşamı kısaltan genetik hastalık olan kistik fibroz, Amerika Birleşik Devletleri’nde her 3.300 doğumdan birini ve dünya çapında 70.000 kişiyi etkiler. Umut verici sonuçlar tamamen erken teşhise bağlıdır. Hastalık sindirim sistemine saldırdığı için, hastalar doğumdan hemen sonra tedavi almazlarsa ciddi şekilde yetersiz beslenebilirler.

Tüm yenidoğanlar, topuktan kan alma yoluyla yaşamlarının ilk birkaç günü içinde kistik fibroz açısından taranır. Bu tarama anormalse, pediatristler teşhisi doğrulamak için bir ter testi ister. Ter testi sırasında bebek 30 dakikaya kadar sert, bilek bantlı cihazı takmalıdır. Bazen daha küçük bebekler test için yeterince ter üretmede sorun yaşarlar. Diğer zamanlarda, gevşek, tam oturmayan ter toplama cihazı yeterince büyük bir numune toplayamaz. Bu gibi durumlarda, bebeğin testi daha sonraki bir tarihte tekrar etmesi gerekir, bu da anksiyeteye neden olur ve tedaviyi geciktirir.

Lurie Çocuk Hastanesi ve Northwestern Medicine’de kistik fibroz uzmanı ve pediatrik göğüs hastalıkları uzmanı olan Dr. Susanna McColley, “Bazı ebeveynler bebeklerini test için getirir ve cihaz yeterince ter toplayamadığı için doğrulanmış bir sonuç alınmadan eve gönderilir.” . “Bebeğinin ciddi bir hastalığı olup olmadığını bilmeden eve gidiyorlar ve bebekleri henüz tedaviye başlayamıyor. Bu acı verici olabilir.”

Beklenmedik işbirliği

Lurie Çocukları’ndaki klinik kimya laboratuvarının eski yöneticisi olan Shannon Haymond, bu senaryoya pek çok kez tanık oldu. Sert toplama cihazlarının küçük bebeklerin kollarına tam oturmaması ve sızdırmazlığı nedeniyle, birçok aile gecikmiş sonuçlar ve teşhisler yaşadı.

30 dakikalık toplandıktan sonra vücuda takılan ter çıkartması. Mor odalar kolorimetrik testi içerir ve mavi oda, analiz için bir kontrol örneğidir. Kredi: T.C. Ray ve diğerleri, Science Translational Medicine (2021)

Rogers laboratuvarı, 2016 sonbaharında, sağlığı izlemek için gerçek zamanlı olarak teri toplayıp analiz edebilen cilt için esnek bir sensör tanıttı. Gazeteyi okuduktan sonra Haymond, yeni cihazın kistik fibroz potansiyelini anında gördü.

Çalışmanın eş yazarı ve Lurie Children’s’de kütle spektrometresi direktörü ve hesaplamalı biyoloji başkan yardımcısı Haymond, “Birçok laboratuvar mevcut toplama yöntemlerinin neden olduğu sorunlarla karşılaştı, bu da bunu kalite iyileştirme çabalarının sık sık odak noktası haline getiriyor,” dedi. “Esnek cilt sensörlerinin süreci basitleştirebileceğini ve toplama sonuçlarını iyileştirebileceğini düşündüm. Ve ter çıkartmaları tek kullanımlık olduğundan ve tek kullanım için tasarlandığından, enfeksiyonu önleme konusunda ek bir avantaja sahipler.”

Gerçek zamanlı sonuçlar

Northwestern ekibi, çıkartmaya algılama yetenekleri ekleyerek daha hızlı bir teşhis için potansiyel sunar. Kullanıcılar, terle dolu etiketin fotoğrafını çekebilir ve hızlı analiz için kablosuz olarak bir kliniğe iletebilir, teşhis gecikmelerini hafifletir ve hastaların mümkün olan en kısa sürede tedaviye başlamasına izin verir.

Ray, “Cihaz, teri doğrudan deriden toplamak ve kimyasal reaktiflerle reaksiyona girmesi için odalara yönlendirmek için bir mikroakışkan kanal ağı kullanıyor” dedi. “Bu reaktifler, klorür konsantrasyon seviyesiyle ilişkili bir renk değişikliğine neden oluyor. Toplama noktasında teri toplayıp analiz ederek daha erken bir teşhise olanak sağlayabiliriz. Bu, ciddi komplikasyonları önlemek ve uzun vadeli hasta sonuçlarını iyileştirmek için çok önemlidir.”

İnsan derisinden ter etiketini çıkaran bir araştırmacı. Çıkartma, cilde uyum sağlayan çok katmanlı bir tasarıma sahiptir ve çıkarılırken ter sızdırmadan teri toplar. Kredi: T.C. Ray ve diğerleri, Science Translational Medicine (2021)

Her yerden rutin izleme

Ekip daha sonra, ter etiketinin kistik fibroz hastalarının uzun vadeli sağlığını rutin olarak izlemek ve tedaviye nasıl yanıt verdiklerini ölçmek için kullanılabileceğine inanıyor. Örneğin etiket, klorür seviyelerinde bir değişiklik tespit ederse, bu bir doktorun tedavi planını bilgilendirebilir.

Northwestern’de biyomedikal mühendisliği araştırma doçenti ve QSIB’de çeviri araştırma direktörü olan çalışmanın eş yazarı Roozbeh Ghaffari, “Bu cihaz bağlanmadığı için onu klinik ortamların ötesinde kullanmayı planlıyoruz” dedi. “Bu yeni yetenekler ve daha ileri klinik doğrulama ışığında, tedavi gören kistik fibroz hastaları bir gün evde ter etiketini günlük yaşam sırasında semptomlarını ve hidrasyon seviyelerini izlemek için kullanabilir.”

Kliniğe neşe katmak

Dr. McColley, Lurie Çocuklarında klinik deneyleri yürütürken, özellikle geleneksel ter testlerine kıyasla çocukların ter etiketlerini ne kadar sevdiğini fark etti.

“Çocuklar çıkartmaları sever” dedi. “Ter çıkartmaları onları gülümsetip kıkırdattı. Takması çok daha kolay, rahat ve hatta eğlenceli bir cihaz.”

Yorum Yaz

%d blogcu bunu beğendi: