8.8 C
Москва
Среда, 28 сентября, 2022

Более быстрая диагностика может помочь ограничить смертельные вспышки — ScienceDaily

Популярное

[ad_1]

Согласно исследованию, проведенному исследователями из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и коллегами из других учреждений, новый инструмент может быстро и надежно определить наличие вируса Эбола в образцах крови.

Технология, в которой используются так называемые оптические микрокольцевые резонаторы, потенциально может быть превращена в экспресс-тест на смертельную болезнь, вызванную вирусом Эбола, которая убивает до 89% инфицированных людей. С момента своего открытия в 1976 году вирус Эбола вызвал десятки вспышек, в основном в центральной и западной Африке. Наиболее заметной была вспышка, начавшаяся в 2014 г. и унесшая жизни более 11 000 человек в Гвинее, Сьерра-Леоне и Либерии; в США вирус стал причиной 11 случаев заболевания и двух смертей. Быстрая и ранняя диагностика может помочь работникам здравоохранения отслеживать распространение вируса и реализовывать стратегии по ограничению вспышек.

Исследование, в котором также участвовали исследователи из Мичиганского университета в Анн-Арборе и биотехнологической компании Integrated Biotherapys, опубликовано 8 июня в Методы сотовых отчетов.

«Каждый раз, когда вы можете диагностировать инфекцию раньше, вы можете более эффективно распределять ресурсы здравоохранения и способствовать лучшим результатам для человека и общества», — сказал соавтор Авраам Кави, доктор медицинских наук, постдокторский исследователь Вашингтонского университета. «Используя биомаркер инфекции Эбола, мы показали, что можем обнаружить инфекцию Эбола в решающие первые дни после заражения. Несколько дней имеют большое значение с точки зрения получения людьми необходимой медицинской помощи и разрыва цикла передачи». «

Вирус Эбола передается при контакте с биологическими жидкостями. Он вызывает лихорадку, ломоту в теле, диарею и кровотечение — неспецифические симптомы, которые легко можно принять за другие вирусные инфекции или за малярию. В последние годы были разработаны вакцины и эффективные методы лечения лихорадки Эбола, но они не получили широкого распространения. Вместо этого чиновники здравоохранения контролируют смертельный вирус, сдерживая вспышки. Стратегия основана на быстром выявлении инфицированных людей и предотвращении передачи путем поощрения лиц, осуществляющих уход, к ношению защитного снаряжения.

Кави ранее работал с Райаном С. Бейли, доктором философии, профессором химии Роберта А. Грегга в Мичиганском университете и соавтором этой статьи, над совместной разработкой оптических микрокольцевых резонаторов, своего рода устройства с режимом шепчущей галереи. используется для молекулярной детекции. Название происходит от Шепчущей галереи в соборе Святого Павла в Лондоне. Шепот, произносимый на дорожке в куполе над нефом, можно отчетливо услышать на расстоянии более 100 футов, потому что амплитуда звуковых волн увеличивается, когда они отражаются от круглой стены. Строители 18-го века случайно построили гигантскую демонстрацию принципа акустического резонанса, при котором звуковые волны увеличиваются в амплитуде, если они взаимодействуют точно правильным образом. То же самое происходит со световыми волнами в гораздо меньшем масштабе.

Когда Кави присоединился к лаборатории со-старшего автора Гая К. Амарасингхе, доктора философии, эксперта по Эболе и профессора патологии и иммунологии, а также профессора биохимии, молекулярной биофизики и молекулярной микробиологии в Вашингтонском университете, они решили применить технологию для создания лучшего диагностического теста на лихорадку Эбола. Кави объединился с Бэйли, соавтором Кристой Месерв, аспиранткой лаборатории Бэйли, и соавтором Лан Ян, доктором философии, профессором электротехники и системной инженерии Эдвина Х. и Флоренс Скиннер в Школе Маккелви Вашингтонского университета. Инженерное дело, чтобы разработать инструмент, который мог бы обнаруживать крошечные количества молекул, связанных с лихорадкой Эбола, в образцах крови с помощью микрокольцевых резонаторов.

«Мы улавливаем свет в резонаторах и используем резонанс для усиления и усиления нашего сигнала», — сказал Кави. «Отслеживая, где возникает эта резонансная длина волны, мы можем сказать, какая часть молекулы у нас есть».

Ключом было найти правильную молекулу. Текущие диагностические тесты обнаруживают генетический материал вируса или гликопротеин — белок, покрытый сахаром, — вырабатываемый вирусом. Но они ненадежны, пока вирус не размножится до высоких уровней в организме, а этот процесс может занять несколько дней. Соавтор Фредерик Хольцберг, доктор философии, вице-президент по производству и биоаналитике компании Integrated Biotherapys, разработал высокочувствительное антитело, способное обнаруживать вирусный растворимый гликопротеин на низких уровнях.

Исследователи включили антитело в свое устройство и протестировали его, используя кровь инфицированных животных. Они обнаружили, что их метод может обнаруживать гликопротеин раньше или раньше, чем самый чувствительный тест на вирусный генетический материал. Важно отметить, что технология также позволила им количественно определить количество вирусного гликопротеина в крови. Чем выше уровень, тем хуже жили зараженные животные. Более того, тест занял всего 40 минут от начала до конца.

«Глядя на эти данные, мы можем сказать: «Если вы выше этих уровней, ваши шансы на выживание низкие; если вы ниже этого уровня, ваши шансы на выживание высоки», — сказал Кави. «Нам все еще нужно проверить это на инфицированных людях, но если это подтвердится, врачи могут использовать эту информацию, чтобы адаптировать планы лечения для отдельных пациентов и распределять дефицитные лекарства среди пациентов, которые, скорее всего, принесут пользу.

«Мы показали работы фундаментальной науки», — добавил он. «Теперь это просто вопрос миниатюризации устройств и использования их в полевых условиях».

Это исследование было поддержано Национальными институтами здравоохранения (NIH), номера грантов CA009547, P01AI120943, R01AI123926, R01AI141591 и R01AI107056.

Оригинал

[ad_2]

- Advertisement -

Выбор редакции

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

- Advertisement -

Последние статьи