Диагностировать сепсис за минуты

Сепсис - это состояние с невероятной неудовлетворенной потребностью в быстрой диагностике и сегодня ежегодно от сепсиса умирает больше людей, чем от рака молочной железы, рака простаты и СПИДа вместе взятых. Разработкой решений для этого занимаются сразу несколько компаний в мире.

В частности, британские ученые из университетов Лидса и Стратклайда разработали биосенсорное устройство, которое с помощью микроэлектрода способно определить, присутствует ли в кровотоке один из белковых биомаркеров сепсиса - интерлейкин-6. Аналогичный диагностический инструмент разрабатывают ученые Массачусетского технологического института. Несколько другим путем пошла американская компания-стартап Clinical Sensors, разрабатывающая устройство, предназначенного для контроля сепсиса у пациентов непосредственно в месте оказания медицинской помощи. Устройство работает за счет прямого измерения уровня оксида азота в крови пациента, причем для проведения измерения ему достаточно нескольких секунд. Для проведения измерений устройству требуется стандартный образец крови пациента

Компания Cytovale разрабатывает диагностический тест, который может быть использован непосредственно в месте лечения для быстрой диагностики сепсиса. Результат с помощью этого теста можно получить буквально за считанные минуты.

Технология основана на исследованиях в области микрофлюидики*, проведенных на кафедре биоинженерии Калифорнийского университета. Основная платформа Cytovale использует микрофлюидику, сверхскоростную визуализацию, компьютерное зрение и машинное обучение для измерения биомеханических свойств тысяч отдельных клеток.

Платформа Cytovale использует микрофлюидную геометрию, которая позволяет системе сосредоточиться на отдельных клетках и индивидуально исследовать их. Когда проба крови течет через микрофлюидные каналы, жидкость под давлением выдавливает отдельные иммунные клетки, находящиеся в крови, и когда одна клетка попадает в конкретный участок (узел), высокоскоростная камера фиксирует ее биомеханические свойства. "Это происходит быстро, за микросекунду, и как только этот участок покидает одна клетка, то там мгновенно оказывается другая", - говорит глава Cytovale Аджай Шах. Такая высокая скорость обработки дает возможность Cytovale обрабатывать 2000 клеток в секунду, что также позволяет минимизировать затраты на тестирование.

Затем биомеханические свойства каждой клетки сравниваются с "сигнатурой болезни", разработанной специалистами Cytovale после изучения образцов, взятых у тысяч пациентов.

* Микрофлюидика (микрогидродинамика) — междисциплинарная наука, описывающая поведение малых (порядка микро и нанолитра) объёмов и потоков жидкостей. Микрофлюидика находится на стыке физики, гидравлики, динамики, химии, биологии и инженерных знаний.