При сердечных приступах важна каждая секунда. Новый анализ крови диагностирует их за несколько минут, а не часов, и может быть адаптирован в качестве инструмента для служб быстрого реагирования и людей, находящихся дома, сообщается на сайте Университета Джонса Хопкинса.
«Сердечные приступы требуют немедленного медицинского вмешательства, чтобы улучшить состояние пациента, но, хотя ранняя диагностика крайне важна, она может быть очень сложной и практически невозможной вне клинических условий», – говорит ведущий автор исследования Пэн Чжэн, ассистент научного сотрудника Университета Джона Хопкинса. «Нам удалось изобрести новую технологию, которая позволяет быстро и точно определить, есть ли у человека сердечный приступ».
Результаты экспериментальной работы, которые могут быть изменены для обнаружения инфекционных заболеваний и биомаркеров рака, опубликованы в журнале Advanced Science.
Чжэн и старший автор работы Ишан Барман разрабатывают диагностические инструменты с помощью биофотоники и с использованием лазерного света для обнаружения биомаркеров, которые являются реакцией организма на определенные условия, включая болезнь. В данном случае они использовали эту технологию, чтобы найти в крови самые ранние признаки сердечного приступа. Несмотря на то, что только в США ежегодно инфаркты случаются примерно у 800 000 человек, инфаркт остается одним из самых сложных для диагностики состояний, поскольку его симптомы сильно варьируются, а биологические сигналы могут быть едва заметными и их легко пропустить на ранних стадиях приступа, когда медицинское вмешательство может принести наибольшую пользу.
Людям, у которых подозревают сердечный приступ, часто назначают комплекс анализов для подтверждения диагноза: обычно это электрокардиограмма для измерения электрической активности сердца – процедура, занимающая около 5 минут, и анализ крови для выявления признаков сердечного приступа, где лабораторные исследования могут занять не менее часа и часто их приходится повторять.
Автономный анализ крови, созданный командой, позволяет получить результаты за 5-7 минут. По словам исследователей, он также более точен и доступен по цене, чем существующие методы.
Хотя тест был создан для быстрой диагностики в клинических условиях, он может быть адаптирован в качестве ручного инструмента, который могут использовать сотрудники служб быстрого реагирования в полевых условиях, также люди могут использовать его самостоятельно в домашних условиях.
«Мы говорим о скорости, точности и возможности проводить измерения вне больницы», – говорит Барман, биоинженер с факультета машиностроения. «В будущем мы надеемся, что изобретение можно будет сделать ручным прибором, когда вы берете каплю крови и через несколько секунд получаете результат».
Сердцем изобретения является крошечный чип с революционной наноструктурированной поверхностью, на которой и происходит анализ крови. Метаповерхность чипа усиливает электрические и магнитные сигналы при анализе методом рамановской спектроскопии, благодаря чему биомаркеры инфаркта становятся видимыми за считанные секунды даже в сверхнизких концентрациях. Инструмент достаточно чувствителен, чтобы заметить биомаркеры инфаркта, которые могут быть вообще не обнаружены с помощью существующих тестов или обнаружены только на более поздних стадиях приступа.
По словам исследователей, хотя прибор и был разработан для диагностики сердечных приступов, он может быть адаптирован для выявления рака и инфекционных заболеваний. «Коммерческий потенциал огромен», – говорит Барман. «Нет ничего, что ограничивало бы эту платформенную технологию». Далее команда планирует усовершенствовать анализ крови и провести более масштабные клинические испытания.
[Фото: Will Kirk/Johns Hopkins University]