败血症是由于病菌进入血液而引起的身体疾病,败血症会导致高心率、高烧、呼吸短促和其他问题。如果长时间不治疗,败血症可导致感染性休克,血压下降,器官停止工作。日前,麻省理工学院(MIT)研究人员研发了一个基于微流体的系统,它能在大约25分钟内自动检测出临床上有意义的IL-6水平,用于败血症诊断。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更快地诊断每年造成25万人死亡的败血症,让患者更快地接受治疗。


MIT研发出败血症诊断的微流体设备 可在25分钟内检测出IL-6水平



败血症是一种很严重的感染性疾病,一般是很多种的致病菌入侵到了人的血液中,从而引起的一种全身性感染疾病。为了诊断败血症,医生传统上依赖各种诊断工具,包括生命体征,血液测试以及其他成像和实验室测试。


近年来,研究人员发现血液中的蛋白质生物标志物是败血症的早期指标。IL-6(白细胞介素-6)是炎症反应产生的一种蛋白质,在症状出现前几个小时,败血症患者体内的白细胞介素-6水平会升高。


该装置的一个微流体通道具有与抗体结合的微珠,所述抗体与血液样品混合以捕获IL-6生物标记物。另一个通道仅包含附着到电极,具有生物标记的微珠。电电压通过电极产生信号,信号来自每个带生物标记的微珠,并且可转换为生物标记物的浓度水平。


MIT研发出败血症诊断的微流体设备 可在25分钟内检测出IL-6水平


检测生物标志物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,设计一个小到几平方厘米的自动微流体装置。该装置内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,这种抗体能吸引IL-6。


一旦将血液样品注射到装置中,在大约十分钟内,许多微珠粘附到涂有吸引IL-6的特异性抗体的电极上。当发生这种情况时,另一种液体会冲洗掉未受束缚的微珠,而那些含有IL-6的液体会留在电极上。所有医务人员必须做的是用移液管装入血液样本并按下按钮,25分钟后就会得到最终IL-6浓度结果。


第一作者机械工程系博士生Dan Wu表示:“对于急性疾病,如败血症,其恶化非常迅速并且可能危及生命,建立一个快速测量这些非丰富生物标志物的系统是很有帮助的。”


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