W przypadku zawału serca liczy się każda sekunda. Nowe badanie krwi diagnozuje je w ciągu kilku minut, a nie godzin i można je dostosować jako narzędzie dla służb ratowniczych i osób w domu.
„Zawały serca wymagają natychmiastowej interwencji medycznej, aby poprawić wyniki leczenia pacjentów, ale choć wczesna diagnoza ma kluczowe znaczenie, może być również bardzo trudna – a poza warunkami klinicznymi prawie niemożliwa” – powiedziała główna autorka Peng Zheng, asystentka naukowca w Uniwersytet Johnsa Hopkinsa. „Udało nam się wynaleźć nową technologię, która pozwala szybko i dokładnie ustalić, czy ktoś ma zawał serca”.
Prace weryfikujące koncepcję, które można modyfikować w celu wykrywania chorób zakaźnych i biomarkerów nowotworowych, opublikowano niedawno w czasopiśmie Zaawansowana nauka.
Zheng i starszy autor Ishan Barman opracowują narzędzia diagnostyczne wykorzystujące biofotonikę, wykorzystującą światło lasera do wykrywania biomarkerów, które są reakcjami organizmu na stany chorobowe. Tutaj wykorzystali tę technologię, aby znaleźć we krwi najwcześniejsze oznaki świadczące o tym, że ktoś miał zawał serca. Chociaż szacunkowo w samych Stanach Zjednoczonych zawał serca zapada co roku na ponad 800 000 osób, zawał serca pozostaje jednym z najtrudniejszych do zdiagnozowania schorzeń, charakteryzujących się bardzo zróżnicowanymi objawami i sygnałami biologicznymi, które mogą być subtelne i łatwe do przeoczenia we wczesnych stadiach choroby. atak, kiedy interwencja medyczna może zdziałać najwięcej dobrego.
Osobom podejrzanym o zawał serca zazwyczaj poddaje się kombinację testów w celu potwierdzenia diagnozy – zwykle zaczynając od elektrokardiogramu w celu pomiaru aktywności elektrycznej serca, co zajmuje około pięciu minut, oraz badań krwi w celu wykrycia cech charakterystycznych serca atak, podczas którego praca w laboratorium może zająć co najmniej godzinę i często musi być powtarzana.
Samodzielne badanie krwi stworzone przez zespół zapewnia wyniki w ciągu pięciu do siedmiu minut. Naukowcy twierdzą, że jest także dokładniejsza i tańsza w porównaniu z obecnymi metodami.
Chociaż test został stworzony z myślą o szybkiej diagnostyce w warunkach klinicznych, można go zaadaptować jako podręczne narzędzie, z którego mogą korzystać ratownicy w terenie, a ludzie mogą nawet korzystać z niego w domu.
„Mówimy o szybkości, mówimy o dokładności i mówimy o możliwości wykonywania pomiarów poza szpitalem” – powiedział Barman, bioinżynier na Wydziale Inżynierii Mechanicznej. „Mamy nadzieję, że w przyszłości można będzie z tego zrobić podręczny instrument, taki jak trikorder ze Star Trek, w którym pobiera się kroplę krwi i voila, w ciągu kilku sekund można ją wykryć”.
Sercem wynalazku jest maleńki chip o przełomowej nanostrukturalnej powierzchni, na którym badana jest krew. „Metapowierzchnia” chipa wzmacnia sygnały elektryczne i magnetyczne podczas analizy spektroskopii Ramana, dzięki czemu biomarkery zawału serca stają się widoczne w ciągu kilku sekund, nawet przy bardzo niskich stężeniach. Narzędzie jest wystarczająco czułe, aby wykryć biomarkery zawału serca, które mogą w ogóle nie zostać wykryte za pomocą bieżących testów lub zostać wykryte dopiero znacznie później w trakcie ataku.
Naukowcy twierdzą, że narzędzie to, choć zaprojektowane do diagnozowania zawałów serca, mogłoby zostać przystosowane do wykrywania nowotworów i chorób zakaźnych.
„Istnieje ogromny potencjał komercyjny” – powiedział Barman. „Nic nie ogranicza tej technologii platformy”.
Następnie zespół planuje udoskonalić badanie krwi i przeprowadzić większe badania kliniczne.
Autorami byli Lintong Wu, Piyush Raj, Jeong Hee Kim, Santosh Paidi, wszyscy Johns Hopkins i Steve Semancik z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii.
