Erste Low-Cost , Druckerzeugnis , Point of Care Liver Function Test

Eine neue Briefmarke -Größe , Papier -basierten Gerät könnte eine einfache und sichere Weg, um für die Leberschäden zu einem Preis von nur ein paar Cent pro Test zu überwachen , sagen Forscher in Beth Israel Deaconess Medical Center ( BIDMC ) und Diagnostics für alle ( DFA ) , ein Cambridge, MA gemeinnützige zur Verbesserung der Gesundheit der Menschen in den Entwicklungsländern gewidmet .

"Unser Gerät wurde entwickelt, um einen Tropfen Blut aus dem Finger stechen verwenden, um Ergebnisse in 15 Minuten zu liefern ", sagt Co-Lead Autor Nira Pollock, MD, PhD, ein Infektionskrankheiten Arzt im BIDMC und der Associate Director der Infectious Diseases Diagnostic Laboratory an der Boston -Kinderklinik . "Es könnte erhebliche Auswirkungen auf der ganzen Welt , vor allem in Entwicklungsländern , wo Bluttests können unerschwinglich teuer sein und die Ergebnisse können manchmal Wochen dauern , um zurückzukehren. "

Ein Forschungs Artikel detailliert die Entwicklung des Gerätes erscheint in Science Translational Medicine.

In den entwickelten Ländern , Blutuntersuchungen zur Überwachung der Leberfunktion sind Routine für Patienten mit Lebererkrankungen und diese Medikamente einnehmen , um möglicherweise zu Leberschäden bekannt. In den Vereinigten Staaten , ist es gängige Praxis, Teststufen von zwei Leberenzyme , die wichtige Marker für die Überwachung der Schäden an Leberzellen - Aspartat-Aminotransferase (AST) und Alanin-Aminotransferase (ALT) - in at-Risk- Patienten auf Behandlung Tuberkulose (TB ), und HIV . Bei den Patienten können erhöhte AST und ALT-Werte Arzneimittel-induzierten Leberschädigung ( Dili ) und den potenziellen Bedarf zu ändern oder zu stoppen wichtige Medikamente anzugeben.

Zwei bis 33 Prozent der Patienten auf TB -Therapie erleben Dili, so kann nach oben von 13 Prozent der HIV-Patienten auf bestimmte Medikamente , vor allem Nevirapin , die weit in den Entwicklungsländern verwendet wird.

Der Goldstandard für die Messung dieser Leberenzyme ist , um Blut aus einer Vene zu ziehen und senden Sie es an ein Labor , wo das Serum oder Plasma wird auf einer großen automatisierten Plattform getrennt und getestet. Während diese automatisierte Tests ist ausgezeichnet, ist es nicht praktikabel und in vielen Teilen der Dritten Welt zu teuer. Folglich " in vielen begrenzten Ressource- Einstellungen , Patienten mit TB und / oder HIV erhalten minimale oder gar keine Überwachung während der Behandlung , " die Autoren schreiben .

In der Hoffnung, diese Hindernisse anzugehen, arbeitete Pollock mit Diagnostics For All , um die erste papierbasierten Mikrofluidik-Vorrichtung , die für ein paar Cent können an der Kontaktstelle eingesetzt werden, um die beiden AST und ALT-Werte gleichzeitig testen zu erstellen , so dass die Ärzte in der Nähe von Echtzeit-Feedback und damit es ihnen ermöglicht, Behandlungspläne zu machen , falls erforderlich, auf der Stelle.

Das Gerät - zum Teil auf Technologie im Labor von DFA Gründer und Harvard Chemiker George Whitesides , PhD erstellt auf der Grundlage - wird mit Schichten aus gemustertem Papier und einem Plasma -Trennmembran aufgebaut ist. " Ein Loch in dem Blech ermöglicht eine Fingerbeere oder pipettierten Tropfen Vollblut oder Serum zur Plasmatrennmembranaufgebracht werden. " Das Blut transportiert dann in die Papierschichten und durch die mikrofluidischen Kanälen reist in separate Zonen zum Testen von AST und ALT .

" Sich vorzustellen, wie es funktioniert, denken Sie an ein Papier Lackmustest ", sagt Co-Lead Autor Jason Rolland , PhD, Senior Director of Research bei DFA . " Ein Tropfen Blut wird auf die Vorrichtung aufgebracht , und die Aktivität der in der Blutprobe vorhandenen Enzyme führt zu Veränderungen in den Niveaus des in der Papierzonen vorhanden spezifische Farbstoffe . Dies führt zu Farbänderungen , die gegen eine optische Leseführungsverglichen werden und mit einem Konzentrationsbereich für jedes der Enzyme zu entsprechen. "

Die Farbe ändert sich beispielsweise aus den Farben blau , um den Farben rosa , wenn zunehmenden AST sind im Blut nachgewiesen . " Wir haben uns speziell optimiert die interpretierbare Bereiche für AST und ALT -Werte ( Farbanzeigenin der Testzone ) , die den derzeit für die klinische Management-Entscheidungen pro TB Behandlungsrichtlinien in den Vereinigten Staaten verwendet Cutoffs entsprechen ", schreiben die Autoren.

In strengen klinischen Tests mit 223 Vollblut- und Serumproben von BIDMC , Pollock und Papier-basierter Test Rollands geführt bei mehr als 90 Prozent Genauigkeit im Vergleich gegenüber dem Goldstandard -Test automatisierte Plattform .

"Letztendlich diese Vorrichtung wesentliche Auswirkungen Patientenversorgung , insbesondere in Gebieten mit begrenzten Ressourcen , und es könnte auch verwendet werden, um andere Arten von Leberschäden zu messen , beispielsweise , dass aufgrund der viralen Hepatitis ", Sagt Pollock . " Diese Art von Papier mikrofluidischen Plattform ist sehr flexibel , so kann es verwendet werden, um eine Vielzahl von anderen diagnostischen Tests sowie zu konstruieren ", so Rolland .

Diagnostics für alle entwickelt derzeit eine Reihe weiterer Tests für den Einsatz in Mutter-Kind- Gesundheit , Infektionskrankheiten Diagnose und sogar Landtests, wie Rinder ( cow ) Schwangerschaft, für die ländlichen Bauern in Afrika.

Darüber hinaus könnte das Gerät als " Triage -Test" in den entwickelten oder Entwicklungsländern verwendet werden, um schnell und kostengünstig aus, den Bedarf an automatisierten Labortests werden. Zum Beispiel, wenn Blut mit dem Gerät getestet zeigt, dass die Leberenzyme unter einen bestimmten Schwellenwert fällt, könnte teurer Tests vermieden werden , spart im Gesundheitswesen Dollar und klinische Ressourcen.

" Der nächste Schritt für das Gerät ist , um es in das Feld zu testen ", sagt Pollock . " Wir sind mit der globalen Gesundheits gemeinnützige PATH in Seattle, WA Vorabfeldstudieder Papier-basierter Test in Ho Chi Minh Stadt , Vietnam arbeiten . Die Feldstudie ist eine Zusammenarbeit mit dem BIDMC basierte Harvard Medical School AIDS Initiative in Vietnam und das Krankenhaus von Tropenkrankheiten in Ho Chi Minh Stadt . Wir werden die Durchführung des Tests für die Fingerkuppe Prüfung von 600 Patienten aus dem Krankenhaus von Tropenkrankheiten HIV-Klinik zu bewerten. "