Nový lacný a presný test dokáže z krvi včasne odhaliť srdcový infarkt a ďalšie srdcové ochorenia
Výskumníci vytvorili mimoriadne citlivý senzor, ktorý má potenciál odhaliť skoré známky srdcového infarktu.
Výskumníci z univerzity UCLA prestavili inovatívny senzor, ktorý dokáže s vysokou presnosťou odhaliť srdcový troponín, bielkovinu, ktorá sa uvoľňuje z poškodeného srdcového svalu.
Nový senzor sa zakladá na papieri a má potenciál umožniť ľuďom prístup k rýchlemu a spoľahlivému vyšetreniu srdca. Pomôcť môže hlavne v krajinách, ktoré sú limitované zdrojmi.
“Srdcovocievne ochorenia ostávajú vedúcou príčinou smrti po celom svete. Podľahne im ročne približne 19-miliónov ľudí. Včasné odhalenie srdcového infarktu je mimoriadne dôležité pre vylepšovanie výsledkov pacientov a znižovanie počtu úmrtí. Takéto vyšetrenia sú ale nákladné a vyžadujú si špeciálnu infraštruktúru. Výsledkom je, že nie každý dokáže získať prístup k vysokokvalitnej zdravotnej starostlivosti, obzvlášť v regiónoch s nízkymi alebo stredne vysokými príjmami,” tvrdia vedci.
Práve kvôli tomu sa výskumníci z UCLA rozhodli vytvoriť mimoriadne presné vyšetrenie, ktoré v sebe spája presnosť bežného laboratórneho vyšetrenia a pohodlnosť, či cenovú dostupnosť tradičných vyšetrení. V rámci práce vedci demonštrovali, že ich zariadenie dokáže presne odhaliť hodnoty troponínu už do 15 minút, len s malou vzorkou krvného séra. Tým sa stáva ideálnym pre rapídnu diagnostiku v prípade núdze alebo v odľahlých oblastiach.
Ako nový senzor funguje?
Jadro vyšetrenia sa skladá z algoritmov hĺbkového učenia a prelomovou chémiou zahŕňajúcou nanočastice. Následne systém využíva časozberné zobrazovacie postupy a výpočtovú analýzu na zlepšenie detekcie troponínu. Ako sme už spomínali, troponín je mimoriadne dôležitá bielkovina prezrádzajúca poškodenie srdca. Tento senzor dokáže odhaliť aj tak malú koncentráciu troponínu, ako je 0,2 pikogramu na mililiter. Takáto miera citlivosti prekonáva všetky bežne využívané vyšetrenia o veľkú hodnotu. Senzor spĺňa požiadavky pre vysokocitlivé testovanie na troponín, ktoré je dôležité, ak chceme včasne odhaliť srdcový infarkt.
“Teší nás, že môžeme predstaviť toto lacné a prenosné zariadenie, ktoré otvára dvere každému ku špičkovej starostlivosti. Náš senzor sa zakladá na obyčajnom papieri a ponúka efektívnu alternatívu k nespratným a nákladným prístrojom, ktoré momentálne používajú nemocnice. Naše zariadenie má potenciál priniesť pokročilú srdcovú diagnostiku ľuďom po celom svete, ktorí momentálne nemajú prístup ku kvalitným vyšetreniam,” tvrdí profesor Aydogan Ozcan, jeden z autorov štúdie.
Nový senzor funguje v dvoch fázach. Prvou je imunovyšetrenie a po ňom nasleduje fáza zosilnenia signálu. Počas imunovyšetrenia používa zariadenie nanočastice zlata, ktoré sa naviažu na troponín. V nasledujúcej fáze sa ióny zlata katalyzujú a menia svoju farbu. Tento proces zachytáva prenosná čítačka. Následne algoritmy hĺbkového učenia analyzujú získané zábery a vyhodnotia hodnoty troponínu.
Neprehliadni
Výskumníci v rámci svojej štúdie toto zariadenie prísne testovali. Tu dokázali, že ich zariadenie má citlivosť na odhalenie veľmi nízkych koncentrácií troponínu. Zariadenie dokáže odhaliť koncentrácie od 0,2 pikogramu na mililiter až po 100 nanogramov na mililiter. Vďaka tomu dokáže nielen správne a presne diagnostikovať srdcový infarkt, no môže pomôcť pri dlhodobom monitorovaní rizikových pacientov.
Lacný a spoľahlivý test
Obrovskou výhodou je aj cena testu. Autori štúdie tvrdia, že jeden test stojí menej ako 4 americké doláre. Prenosná čítačka funguje na počítači Raspberry Pi a mohla by stáť približne 170 dolárov za jedno zariadenie.
Cieľom štúdie bolo navrhnúť systém, ktorý by sa mohol používať nielen v nemocniciach, ale aj v menších klinikách, lekárňach, alebo dokonca aj v sanitkách. Autori štúdie zároveň naznačujú, že ich senzor by sa dal využiť aj na odhaľovanie iných kriticky dôležitých biomarkerov, na čom v ďalších vedeckých štúdiách zapracujú. Tým by sa rozšírilo možné využitie tohto lacného prenosného a presného zariadenia.
Výskumníci sa v ďalších krokoch pozrú na to, aké biomarkery by sa dali potenciálne s týmto zariadením ešte sledovať.
Komentáre