Исследователь из Рутгерса через свою дочернюю компанию возглавил команду по разработке и тестированию устройства, которое быстро подсчитывает лейкоциты человека с помощью одной капли крови, подобно тому, как глюкометры быстро сканируют уровень сахара в крови.
Разработка устройства исследователями стартапа Rutgers RizLab Health Inc. вместе с клинической проверкой описана в научно-медицинском журнале. ПЛОС Один. Мехди Джаванмард, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерной школы Рутгерса, является соучредителем и генеральным директором компании RizLab Health Inc, базирующейся в Принстоне. Он запустил стартап на основе достижений своей лаборатории в Рутгерсе и при поддержке Управления исследований.
Обычно для проведения анализа крови флеботомист берет иглу, собирает значительное количество венозной крови и отправляет образцы в лаборатории, где они анализируются, что иногда занимает часы или даже дни. Наше портативное устройство позволяет проводить тестирование рядом с пациентом, требуя при этом лишь небольшого количества крови и возвращая результаты в течение нескольких минут, что позволяет врачам принимать решения практически мгновенно».
Мехди Джаванмард, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерной школы Рутгерса
Устройство, получившее название CytoTracker Leukometer, предназначено для быстрого обнаружения повышенного или пониженного количества лейкоцитов, что является критическим сигналом о состоянии иммунной системы пациента. Высокое или низкое количество лейкоцитов может указывать на интенсивность инфекции, наличие опасных для жизни состояний, таких как сепсис, или определять реакцию пациентов на химиотерапию и психотропные препараты.
В сотрудничестве с клинической командой Детского клинического исследовательского центра Медицинской школы имени Роберта Вуда Джонсона Рутгерса под руководством доктора Танайи Бхвомик и факультета неотложной медицины Медицинского колледжа Бэйлора устройство было успешно испытано в ходе испытаний, поместив его в голову человека. Сравнение «на голову» с лабораторным настольным гематологическим анализатором, традиционным методом анализа крови.
«Результаты экспресс-тестов произвели революцию в области медицины», — сказал Бхвомик, врач-инфекционист и соавтор статьи. «Количество лейкоцитов — это параметр, который врачи обычно назначают для оценки пациента на предмет возможной инфекции. Быстрое получение этой информации может помочь сортировать пациентов в амбулаторных условиях».
Результаты показали, что лейкометр CytoTracker имеет точность не менее 97 % и соответствует клиническим стандартам.
Белые кровяные тельца, или лейкоциты, защищают организм от инфекции. Бесцветные, они составляют около 1 процента крови человека и образуются преимущественно в костном мозге. Определенные подтипы лейкоцитов имеют разные функции. Например, нейтрофилы убивают бактерии, грибки и инородный мусор.
Низкое количество лейкоцитов указывает на то, что человек склонен к инфекции. Высокое количество лейкоцитов означает, что либо существует инфекция, либо имеется основное заболевание.
Джаванмард сказал, что он предполагает множество вариантов использования устройства. По его словам, сепсис у пациента, поступающего в отделение неотложной помощи, можно быстрее обнаружить с помощью устройства, чем с помощью нынешних методов, требующих забора крови и лабораторного анализа. Врачи-онкологи смогут быстро определить, нужны ли пациентам, проходящим химиотерапию, стимулятор лейкоцитов.
Устройство также может помочь пациентам психиатрических клиник продолжать принимать лекарства. Пациенты, принимающие клозапин (обычный препарат для лечения таких расстройств, как шизофрения), часто испытывают нейтропению или низкий уровень нейтрофилов. Эти пациенты должны проходить регулярное тестирование на уровень нейтрофилов, прежде чем они смогут получить рецепт. Джаванмард сказал, что это часто мешает пациентам получить столь необходимое лечение.
В своей лаборатории в Рутгерсе Джаванмард и его студенты стремились усовершенствовать возможности миниатюрной электронной цитометрической техники, которая обнаруживает микроскопические частицы, направляя их через мельчайшие каналы, содержащие электроды. Этот процесс аналогичен сканированию людей, когда они индивидуально проходят через ворота безопасности аэропорта, однако вместо видеосъемки используются электрические сигналы. В одном из недавних достижений Джаванмард сказал, что он и члены лаборатории использовали технику клеточного потока для разработки теста, настолько чувствительного, что когда-нибудь он сможет произвести революцию в медицинских подходах к эпидемиям. RizLab Health сосредоточила свои усилия на дальнейшей разработке и производстве средств электронной цитометрии с целью получения одобрения регулирующих органов и, в конечном итоге, коммерциализации.
Джаванмард с энтузиазмом использует результаты лабораторных исследований для решения практических задач и создания таких изобретений, как лейкометр CytoTracker.
«Мы намеревались решить одну из загадок медицины — проанализировать небольшое количество крови пациента, чтобы дать рекомендации врачам и улучшить клинические результаты», — сказал Джаванмард. «Мы считаем, что это окажет огромное влияние на инфекционные заболевания, онкологию и психиатрию».
Джаванмард добавил: «Другие предпринимали неудачные попытки овладеть этим Святым Граалем, стремясь идентифицировать десятки или даже сотни биохимических компонентов с помощью одной капли крови. Такие попытки по своей сути очень сложны. В результате мы обнаружили, что это гораздо сложнее. реалистично для начала сосредоточиться только на лейкоцитах с ключевыми подтипами».
По словам Джаванмарда, устройство должно быть одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами, прежде чем его можно будет коммерциализировать и использовать в клинических целях. В настоящее время он предназначен только для исследовательского использования.
Среди других ученых, участвовавших в статье из Рутгерса, были Фей Чен, медсестра Центра педиатрических клинических исследований Медицинской школы имени Роберта Вуда Джонсона Рутгерса, и Сунанда Гаур, детский врач-инфекционист и директор Центра педиатрических клинических исследований медицинской школы. Среди ученых из Бэйлора были Келли Кин, Фарзад Сулеймани и Зубайд Рафик.
Источник:
Ссылка на журнал:
Суй, М., и другие. (2024) Клиническая оценка полностью электронного микрофлюидного анализатора лейкоцитов.. ПЛОС ОДИН. doi.org/10.1371/journal.pone.0296344.
2024-01-19 02:47:00
1705634746
#Новое #устройство #быстро #определяет #количество #лейкоцитов #помощью #одной #капли #крови