Прорыв: ученые научились контролировать состав крови в реальном времени
Logo
Cover

Хотя биохимический анализ крови информативен по многим критериям, такой тест всего лишь «снимок крови» в конкретный момент времени. Например при сепсисе каждый час бездействия врачей увеличивает вероятность смерти на 8%. Тот же COVID-19 часто вызывает цитокиновый шторм, развитие которого нужно контролировать по состоянию крови непрерывно в режиме реального времени, чтобы избежать худшего. И ученым из Стэнфорда удалось разработать технологию для такой оперативной и точной диагностики.

Для оценки состояния человека очень важно знать направление изменений в показателях крови. Другими словами, нужно знать динамику, чтобы оказывать эффективную медицинскую помощь. Например, при сепсисе каждый дополнительный час увеличивает вероятность смерти на 8%, однако тест для оценки этого состояния требует трех дней для получения результата. Непрерывный мониторинг показателей крови будет иметь чрезвычайно важную роль для спасения жизни.

Исследователи из Стэнфордского университета разработали прибор для выполнения иммуноферментного анализа (ИФА или ELISA) в реальном времени, который обеспечивает непрерывный мониторинг химического состава крови пациента.

Результаты теста больше похожи на короткий фильм, который демонстрирует реальную картину изменений в крови.

Ученые уже успешно протестировали его на моделях крыс. Им непрерывно отслеживали изменения инсулина и глюкозы, однако тест может быть легко модифицирован для оценки любого белка или другого биомаркера конкретного заболевания.

Новый тест сравнивают с целой лабораторией внутри чипа с крошечными трубками и клапанами не шире человеческого волоса. Внутривенная игла направляет кровь пациента в миниатюрные контуры устройства, где ИФА выполняется снова и снова, объясняют авторы.

Для поиска конкретного биомаркера ученые настраивают антитела, которые присоединяются к нему и начинают светиться. Эта флуоресцентрая реакция фиксируется высокоскоросткой камерой. В результате удается определить не только наличие целевого белка, но и его концентрацию.

Устройство будет особенно полезно в отделениях интенсивной терапии и неотложной помощи, где точность и сроки диагностики чрезвычайно важны. Наиболее актуальный пример — цитокиновый шторм, спровоцированный COVID-19.

У некоторых людей даже после того, как болезнь взята под контроль, в организме продолжается выработка все большего количества цитокинов в ответ на патоген. Без своевременной медицинской помощи такие события приводят к отказу внутренних органов и летальному исходу. ИФА-тест в режиме реального времени будет сообщать, снижается ли уровень цитокинов в ответ на лечение. В настоящее время команда уже модифицирует тест для оценки главного цитокина COVID-19 — интерлейкина-6. Сегодня тесты на ИЛ-6 требуют трех дней для получения результата.

Цитокиновый шторм нередко возникает у мужчин и женщин при тяжелой форме COVID-19, однако последние реже умирают от осложнений инфекции. Мужчины с определенными заболеваниями на 30% чаще умирают от COVID-19, чем женщины, показало масштабное исследование американских ученых.