Domáci detektor infarktu poskytne výsledky v minútach, nie v hodinách
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 23. 10. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Malý čip s jedinečným povrchom dokáže presne odhaliť krvné biomarkery srdcového infarktu v priebehu niekoľkých minút, čo je zlomok času, ktorý zaberajú súčasné metódy, aj keď sú vo veľmi nízkych koncentráciách. Výskumníci, ktorí zariadenie vyvinuli, si vedia predstaviť, že sa bude používať ako domáci diagnostický nástroj.
Pri akomkoľvek srdcovom infarkte je dôležitý čas. Čím rýchlejšie sa diagnostikuje, tým rýchlejšie sa prietok krvi vráti do srdca a tým menšie poškodenie sa spôsobí, čím sa zlepšujú výsledky pacienta. Ale infarkty sú zložité a prejavujú sa príznakmi, ktoré sa môžu líšiť od človeka k človeku.
Niekto, kto prichádza na pohotovosť s podozrením na srdcový infarkt, podstúpi množstvo štandardných krvných testov, ktoré zahŕňajú testovanie enzýmu kreatínkinázy a proteínu troponínu, biomarkerov, ktoré znamenajú poškodenie srdcového svalu. Problém je v tom, že získanie výsledkov týchto testov z laboratória môže trvať jednu alebo dve hodiny.
Výskumníci z Univerzity Johnsa Hopkinsa teraz navrhli malý čip, ktorý diagnostikuje srdcový infarkt detegovaním týchto dôležitých biomarkerov v priebehu niekoľkých minút, a nie hodín, aj keď sú prítomné vo veľmi nízkych koncentráciách.
„Srdcové záchvaty si vyžadujú okamžitý lekársky zásah, aby sa zlepšili výsledky pacientov, no hoci je včasná diagnostika kritická, môže byť aj veľmi náročná – a takmer nemožná mimo klinického prostredia,“ povedal Peng Zheng, asistent výskumného pracovníka na Univerzite Johnsa Hopkinsa a hlavný autor štúdie. „Dokázali sme vynájsť novú technológiu, ktorá dokáže rýchlo a presne určiť, či má niekto infarkt.“
Kľúčom je jedinečný „metapovrch“ čipu. Najprv je na kremennom substráte usporiadaná jedna vrstva polystyrénových guľôčok do šesťuholníkového vzoru. Striedajúce sa tenké vrstvy zlata a oxidu kremičitého sú nanesené na vrchu, čím sa vyplnia medzery medzi guľôčkami pred odstránením guľôčok, pričom zostanú nano-pyramídové hromady meta-atómov zlata a oxidu kremičitého.
Kombinácia kovu (zlato) a dielektriky (oxid kremičitý) zvyšuje elektrické a magnetické polia čipu, čím zvyšuje schopnosť Ramanovej spektroskopie analyzovať krv pacienta. Ramanova spektroskopia je technika chemickej analýzy, ktorá poskytuje podrobné informácie o látke pomocou svetla – širokého rozsahu vlnových dĺžok lasera – na interakciu s jej chemickými väzbami.
Čip „uvidel“ biomarkery srdcového infarktu v priebehu niekoľkých sekúnd, aj keď boli v ultra nízkych koncentráciách. Bol dostatočne citlivý na to, aby zachytil biomarkery skôr, ako by sa našli pomocou súčasných testov alebo neboli zistené až oveľa neskôr počas srdcového infarktu.
„Hovoríme o rýchlosti, hovoríme o presnosti a hovoríme o schopnosti vykonávať merania mimo nemocnice,“ povedal Ishan Barman, bioinžinier z oddelenia strojného inžinierstva na Univerzite Johnsa Hopkinsa. „Dúfame, že v budúcnosti by sa z toho mohol stať ručný nástroj, kde máte kvapku krvi a potom, voilà, za pár sekúnd máte detekciu.“
Výskumníci jasne predpokladajú domáci detektor srdcového infarktu v budúcnosti. Tvrdia, že zariadenie na overenie koncepcie môže byť prispôsobené aj na testovanie rakoviny a infekčných chorôb,
„Je tu obrovský komerčný potenciál,“ povedal Barman. „Nie je nič, čo by obmedzovalo túto platformovú technológiu.“
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Advanced Science.
