Добавить в избранное
Инфореактор
Войти через социальную сеть
Вконтакте Facebook
или
Войти
О насО нас Предложить материал Вопросы
ВКонтакте
Facebook
Твиттер
Одноклассники
Наш канал в Telegram
RSS

Новый медицинский прибор позволит сократить время диагностики инфекций

12:23 06.09.2015 282

Новый медицинский прибор позволит сократить время диагностики инфекций
Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе самых важных новостей.
Для этого нужно пройти по ссылке и нажать кнопку Join.

Когда пациент поступает в больницу с серьезной инфекцией, у врачей есть несколько драгоценных минут, чтобы поставить точный диагноз и назначить соответствующее лечение. Умение врача действовать быстро и точно не только определяет скорость выздоровления пациента, но и препятствует распространению инфекции по клинике. Промедление может привести к негативным последствиям и даже может способствовать развитию устойчивых к лекарствам бактерий.

К счастью для больных и врачей, новый диагностический прибор, созданный в результате совместной работы группы инженеров и учёных, может значительно сократить время, необходимое для диагностики инфекции. В устройстве реализован новый подход к молекулярной диагностике, называемый DOTS qPCR (разновидность ПЦР, методики, позволяющий обнаружить определённую последовательность ДНК), который быстрее, эффективнее и дешевле, чем используемые в настоящее время в клиниках альтернативы. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances.

«Мы разработали совершенно другой тип системы, чем то, что существует на рынке», - сказал Дастин Харшман, учёный из компании Ventana (подразделение швейцарской фармацевтической компании Ф. Хоффманн-Ля Рош Лтд., известной по созданному лекарству от гриппа – Тамифлю). «Мы хотим, чтобы врачи получали диагностическую информацию быстрее. Тогда терапия будет проходить эффективнее».

Патогенные микроорганизмы и инфекционные болезни обычно выявляют с помощью технологии, называемой полимеразная цепная реакция, или ПЦР. Способ включает быстрое нагревание и охлаждение молекул ДНК из биологического образца в процессе термоциклирования. Это приводит к амплификации (умножению) целевой ДНК в миллионы, и даже миллиарды копий. Учёные и медики могут использовать копии, чтобы определить тип возбудителя, вызвавший инфекцию. Проблема заключается в том, что большинство ПЦР-тестов длится минимум час, а окно для принятия врачом решения обычно не превышает десяти минут.

«С использованием DOTS qPCR нам удается идентифицировать инфекцию по истечении всего 4 циклов, в то время как другие методы срабатывают в промежутке между 18 и 30 циклами», - заявил Джонг-Юн Юла, профессор кафедры Сельскохозяйственной и биосистемной инженерии. «Теперь мы можем получить результат за 3 минуты и 30 секунд».

DOTS qPCR, изобретённая Юном и его исследовательской группой, расшифровывается как  droplet-on-thermocouple silhouette real-time PCR. Данная технология основана на измерении изменений в  поверхностном натяжении капли воды, суспендированной в масляной среде. Капля воды, которая содержит целевую ДНК для последующей амплифкации, перемещается вдоль градиента тепла в масле, что приводит к запуску цепной реакций. Чем больше копий целевой ДНК производится, тем ближе они становятся к поверхности водно-маслянистой среды, в результате чего можно выявить изменение поверхностного натяжения. Примечательно, что размер капель может быть измерен с помощью камеры смартфона, обеспечивая способ наблюдения за ходом реакции в реальном времени.

«Интересно, что мы достигли глубокого понимания происходящего на молекулярном уровне в нашей системе», - сказал Харшман. Он изначально был заинтересован в том, чтобы определить, как контролировать ход реакции. «Такое понимание даёт нам возможность выяснить, почему реакция пошла неправильно, и затем использовать эту неудачу как преимущество, чтобы создать совершенно новый метод».

В дополнение к более быстрой диагностике, система не требует идеально чистых образцов. Это поможет сэкономить драгоценное время, проведённое в противном случае в подготовке образцов к анализу.

«Система по-прежнему работает с относительно грязными  «образцами», – сказал Юн. «Мы можем использовать минимальное количество материала для выявления инфекции в короткие сроки».

Юн подчеркнул, что DOTS qPCR стоит недорого по сравнению с аналогами, которые используют дорогостоящие и трудоемкие методы анализа с участием флуоресцентной детекции, лазеров и тёмных камер.

«Этот простой в использовании и интегрированный со смартфоном метод экономит деньги и не требует использования дорогостоящего оборудования», - пояснил Юн. «Эта технология имеет большой коммерческий потенциал, и мы будем рады работать с промышленниками, чтобы вывести его на рынок».

DOTS qPCR также можно применять в биологических исследованиях, где ПЦР является незаменимым инструментом. Он используется в изучении наследственных заболеваний, в постройке эволюционного дерева и в определении родства различных биологических таксонов. В конечном счете, Харшман и Юн надеются, что эта технология преобразит медицину, сэкономив время на диагностику, что выльется в спасение многих жизней.

«Мы рассчитываем, что наше устройство обеспечит врачей ответами сразу, как только они выполнят биопсию, пока они еще принимают пациента», – сказал Харшман. «За счет экономии времени диагностики, мы можем уменьшить осложнения для больных, изолировать их, чтобы предотвратить распространение инфекции, и избежать создания селективного давления от устойчивых к антибиотикам бактерий, что является огромным бременем для здравоохранения».

Источник материала: phys.org


Загрузка...
Комментарии для сайта Cackle
Отправить сообщение об ошибке?
Ваш браузер останется на этой же странице
Спасибо!