Mikrochip jako nowy test wykrywający cukrzycę typu 1

iStock_000024327831SmallWzrastająca liczba otyłych dzieci skutkuje wzrostem zapadalności na cukrzycę typu 2 wśród młodzieży. W połączeniu z przyrostem zachorowań na cukrzycę typu 1 u dorosłych zróżnicowanie obu rodzajów choroby bez drogich, czasochłonnych testów laboratoryjnych wykrywających przeciwciała specyficzne dla cukrzycy o podłożu autoimmunologicznym staje się coraz trudniejsze. Teraz może się to zmienić. Naukowcy ze Stanford University School of Medicine w Kalifornii, opracowali niedrogi, mobilny test, opierający się o nanotechnologię zawartą w mikrochip’ie, który swoistością i czułością nie odbiega od tradycyjnych, dotychczas przeprowadzanych testów laboratoryjnych.

Dotychczas diagnostyka cukrzycy i różnicowanie obu jej typów opierały się na objawach prezentowanych przez chorych oraz epidemiologii – typu pierwszego kojarzona była z dziećmi, typu drugiego z otyłymi dorosłymi po 40 roku życia. Aktualnie granice w zakresie symptomatologii i epidemiologii zostały zatarte ponieważ wzrasta liczba dzieci chorujących na cukrzycę specyficzną dla dorosłych, zaś z niewiadomych przyczyn coraz częściej u dorosłych ujawnia się cukrzyca o podłożu autoimmunologicznym. Dodatkowo ze względu na wysokie koszty testów laboratoryjnych wykrywających autoprzeciwciała i długi okresu oczekiwania na wyniki często pomija się ten etap diagnostyki co prowadzi do błędnego rozpoznania i odwleczenia właściwego leczenia.

Rozwiązanie tego problemu ma przynieść chip skonstruowany przez naukowców ze Stanford University School of Medicine. Układ wielkości dłoni wykorzystuje zaledwie kilka kropli krwi z opuszki palca i potrafi zdiagnozować świeżo rozwiniętą cukrzycę typu 1 a także wskazać osoby o wysokim ryzyku rozwoju choroby, np. wśród krewnych cukrzyków u których nie rozwinęły się jeszcze objawy. Wczesne wykrycie takich osób pozwoli natychmiast wdrożyć odpowiednią terapię co może doprowadzić do uniknięcia powikłań cukrzycy lub nawet zahamować rozwój choroby.

Jako że test jest tani, pozwoli przeprowadzić po raz pierwszy na szeroką skalę badania screeningowe oraz dostarczy
narzędzia do łatwego monitorowania przebiegu choroby, a także jak obiecują naukowcy, ma posłużyć lepszemu zrozumieniu natury samej choroby.

Nowy test potrafi z niebywałą dokładnością wykryć śladowe ilości autoprzeciwciał występujących w cukrzycy typu 1. Opiera się, podobnie jak klasyczne, na immunofluorescencji z pewną modyfikacją, mianowicie szklane płytki stanowiące podstawę mikroukładu pokryte są wysepkami ze złota wielkości rzędu kilku nanometrów. Wysepki te wzmacniają wielokrotnie sygnał fluorescencyjny co umożliwia detekcję autoprzeciwciał.

Obecnie używane w diagnostyce cukrzycy typu 1 testy radioimmunologiczne wykrywające autoprzeciwciała bazują na radioaktywnych materiałach, do ich przeprowadzenia potrzebny jest wysoce wykwalifikowany personel medyczny, zaś wyniki uzyskiwane są po kilku dniach co w sumie generuje stosunkowo wysokie koszty w przeliczeniu na jednego pacjenta.

Dla porównania testy wykorzystujące nowe mikrochip’y mogą być przeprowadzane w gabinetach lekarskich, zaś rezultat jest znany po dwóch, trzech godzinach, co pozwoli bezzwłocznie zaplanować rodzaj leczenia. Ponadto nie opierają się na radioaktywnych materiałach a każdy chip może być użyty do co najmniej 15 badań.

Zespół odpowiedzialny za opracowanie chip’u złożył już wniosek patentowy i jest w trakcie pozyskiwania zgody od FDA (Food and Drug Administration) na wprowadzenie testu na rynek amerykański i światowy.

Autorzy: Tomasz Michalski, Jakub Patryn, Irmina Kmieć, Jerzy Bednarski

Źródło:
1. A plasmonic chip for biomarker discovery and diagnosis of type 1 diabetes. Bo Zhang, Rajiv B. Kumar, Hongjie Dai & Brian J. Feldman, Nature Medicine (2014)
2. A. Diabetes and obesity: the twin epidemics. Smyth, S. & Heron, Nat. Med. 12, 75–80 (2006).
3. International Diabetes Federation (IDF). Diabetes in children: epidemiology. Pediatr. Diabetes(S8), 10–18 (2007).
4. Multiplexed cytokine detection on plasmonic gold substrates with enhanced near-infrared fluorescence. Zhang, B. et al.  Nano Research 6, 113–120 (2013).


Chcesz wiedzieć więcej? Obejrzyj na MEDtube.pl: Cukrzyca – animacja 3D

Brak komentarzy.

Odpowiedz

(required)

(required)

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.