قد يشخص الجهاز الجديد تعفن الدم في أقل من قطرة دم
يحدث الإنتان عندما يكون لدى الجسم رد فعل شديد تجاه العدوى. يكون رد الفعل شديدًا لدرجة أنه يمكن أن يسبب فشل العضو والموت. ومع ذلك ، قد تكون أداة تشخيصية جديدة قادرة على التعرف بسرعة على المؤشرات الحيوية للإنتان في كمية صغيرة من الدم.
وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، يصيب الإنتان سنويًا أكثر من 30 مليون شخص حول العالم.
قد يؤدي الإنتان أيضًا إلى حوالي 6 ملايين حالة وفاة كل عام.
لمنع تطور الإنتان إلى صدمة إنتانية - وهي مضاعفات تزيد من احتمالية الوفاة المبكرة - يتعين على الأطباء تشخيصها مبكرًا والعمل عليها بسرعة.
ومع ذلك ، غالبًا ما تكون طرق التشخيص الحالية من الأعراض ، بالإضافة إلى الاختبارات التي تتحقق من العلامات العامة للعدوى أو تلف الأعضاء.
أيضًا ، كما لاحظت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) ، "العديد من علامات وأعراض الإنتان ، مثل الحمى وصعوبة التنفس ، هي نفسها كما في الحالات الأخرى ، مما يجعل من الصعب تشخيص الإنتان في مراحله المبكرة. "
كان الباحثون يبحثون عن طرق أسرع وأكثر فعالية لتشخيص الإنتان. وقد تضمن ذلك محاولة تطوير أجهزة يمكنها التقاط وجود المؤشرات الحيوية للإنتان في دم الشخص.
من أهم المؤشرات الحيوية لهذه الحالة هو الإنترلوكين 6 (IL-6) ، وهو بروتين ينتجه الجسم عند حدوث الالتهاب.
يعتقد العلماء أن الكشف عن IL-6 هو وسيلة جيدة لتشخيص الإنتان لأن مستوياته في الدم تميل إلى الزيادة قبل ظهور أعراض أخرى للإنتان. ومع ذلك ، يظل تركيز IL-6 في الدم منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن للاختبارات الحالية التقاطه.
في الآونة الأخيرة ، طور باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج جهازًا يقولون إنه حساس بدرجة كافية لتحديد وجود IL-6 ، حتى في كمية ضئيلة من الدم.
قدم الباحثون أداتهم المبتكرة في مؤتمر الهندسة في الطب والبيولوجيا لهذا العام. انعقد المؤتمر هذا العام في برلين بألمانيا.
الكشف عن الإنتان في أقل من 30 دقيقة
يقول المؤلف الأول دان وو ، طالب الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "بالنسبة لمرض حاد مثل الإنتان ، والذي يتطور بسرعة كبيرة ويمكن أن يهدد الحياة ، من المفيد أن يكون لديك نظام يقيس بسرعة هذه المؤشرات الحيوية غير الوفيرة".
ويوضح قائلاً: "يمكنك أيضًا مراقبة المرض بشكل متكرر أثناء تقدمه".
أداة التشخيص الخاصة بوو وزملائه هي عبارة عن جهاز ميكروفلويديكس قادر على اكتشاف المؤشرات الحيوية الرئيسية في كميات صغيرة للغاية من سوائل الجسم. يستخدم هذا الجهاز المعين الميكروبيدات "المغلفة" بالأجسام المضادة.
عندما يقدم الباحثون عينة دم إلى الجهاز باستخدام ماصة ، تلتصق الأجسام المضادة بـ IL-6. بعد ذلك ، يستخدم جزء آخر من الجهاز قطبًا كهربائيًا والخرز الذي التقط IL-6 ، مما ينبعث إشارة كهربائية لكل حبة IL-6 تمر عبرها.
يسمح هذا للباحثين بتحديد تركيز البروتين الموجود في عينة الدم.
تستغرق العملية بأكملها حوالي 25 دقيقة فقط ، ولا يستخدم الجهاز سوى حوالي 5 ميكرولتر من الدم - أي حوالي 25٪ من الحجم الكلي لقطرة الدم التي يتم سحبها من خلال وخز الإصبع.
أيضًا ، الأداة الجديدة قادرة على اكتشاف تركيزات منخفضة للغاية من IL-6 - منخفضة تصل إلى 16 بيكوغرام لكل مليلتر ، وهو أقل من تركيز المرقم الحيوي الذي يشير إلى وجود تعفن الدم.
يشير هذا إلى أن الجهاز حساس جدًا لوجود المؤشرات الحيوية الرئيسية. والأهم من ذلك ، أن العلماء يجادلون بأن الأداة المبتكرة قابلة للتكيف بدرجة كبيرة ويمكن ضبطها لاكتشاف المؤشرات الحيوية الأخرى للإنتان ، مثل إنترلوكين 8 ، والبروتين التفاعلي C ، والبروكالسيتونين ، من بين أمور أخرى.
لا يرى الباحثون أي سبب لعدم تمكن الآخرين في المستقبل من تكييف هذه الأداة لفحص المؤشرات الحيوية للحالات الأخرى أيضًا.
"هذه منصة عامة جدًا. إذا كنت ترغب في زيادة البصمة المادية للجهاز ، فيمكنك توسيع نطاق وتصميم المزيد من القنوات لاكتشاف أكبر عدد تريده من المؤشرات الحيوية ".
دان وو
