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麻省理工学院研发微流体设备 有助于更快地诊断败血症

科普小知识2022-07-13 10:06:39
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麻省理工学院设计的新传感器旨在帮助医院的医生和护理人员诊断败血症,败血症每年导致250,000人死亡,速度更快,并允许患者接受治疗。败血症是指全身炎症链引发的对感染的免疫反应,导致高心率、高热、气短等问题。

麻省理工学院研发微流体设备 有助于更快地诊断败血症

麻省理工学院开发的微流控装置有助于更快诊断败血症

如果长期不治疗,败血症会导致脓毒性休克、血压下降和器官停止工作。麻省理工学院的研究人员开发了一种基于微流体的系统,可以在大约25分钟内自动检测出败血症诊断所需的临床显著的白细胞介素-6水平。白细胞介素-6(白介素-6)是一种由炎症反应产生的蛋白质。败血症患者的白细胞介素-6水平会在症状出现前几小时升高。

该装置的一个微流体通道具有结合抗体的微珠,所述抗体与血样混合以捕获白介素-6生物标志物。另一个通道只包含附着有生物标记的微珠。电压通过电极产生信号,该信号来自具有生物标记的每个微珠,并且可以被转换成生物标记的浓度水平。

用于检测生物标记的系统现在已经可以使用,但是依赖于光学元件,这使得它们很昂贵。麻省理工学院的研究小组想缩小这个装置,设计一个小至几平方厘米的自动微流体装置。装置中的微珠被一种抗体和一种叫做辣根过氧化物酶的催化酶包裹,这种酶可以吸引白介素-6。

麻省理工学院研发微流体设备 有助于更快地诊断败血症

一旦血液样本被注射到装置中,许多微珠会附着在涂有特定抗体的电极上,这些抗体会在大约十分钟内吸引白细胞介素-6。当这种情况发生时,另一种液体冲洗掉未结合的微珠,而那些含有白介素-6的微珠保留在电极上。所有医务人员必须做的就是吸出血样并按下按钮,25分钟后将获得最终的白介素-6浓度结果。