Новый метод анализа мочи является перспективным для пациентов с почечнокаменной болезнью
                Биоинспирированная технология позволяет без машинного манипулирования каплями для потенциального быстрого диагностического анализа мочи у пациентов с почечным камнем. Кредит: предоставлен Пак Кин Вонг, штат Пенсильвания

Усовершенствованная система тестирования мочи для людей, страдающих от камней в почках, вдохновленная природой и предложенная исследователями из штата Пенсильвания и Стэнфордского университета, может позволить пациентам получать результаты в течение 30 минут вместо текущего времени обработки недели или более.
                                                                                       

Камни в почках возникают из-за накопления определенных солей и минералов, которые образуют кристаллы, которые в свою очередь слипаются и увеличиваются, образуя твердую массу в почках. Камни попадают в мочевыводящие пути и могут вызвать кровь в моче, значительные боли и закупорки в мочевой системе.

Метаболическое тестирование мочи пациента с мочекаменной болезнью для выявления метаболитов, таких как минералы и растворенные вещества, которые вызывают образование камней, является ключевым для предотвращения будущих. Это тестирование в настоящее время выполняется, требуя, чтобы пациент собирал свою мочу в течение 24 часов в большом контейнере. Затем контейнер отправляется в лабораторию для анализа, и результаты обычно возвращаются через 7–10 дней.

«Длительный процесс, обременительная процедура сбора и задержка в получении результатов делают 24-часовое тестирование мочи недостаточно используемым в клинической практике, несмотря на рекомендации руководства», — сказал Пак Кин Вонг, профессор биомедицинской инженерии и машиностроения и главный исследователь изучение. Исследование было опубликовано сегодня в Science Advances.

Вонг сказал, что для определения результатов анализа мочевых растворов и минералов требуется дорогостоящее специальное оборудование. Следовательно, образец мочи должен быть отправлен в коммерческую диагностическую лабораторию для тестирования. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа разработала систему обнаружения биомиметиков, называемую скользкой жидкой пористой поверхностью (SLIPS) -LAB.

SLIPS — это динамическая гладкая поверхность с чрезвычайно низким трением, созданная путем фиксации смазочных жидкостей в микро/наноструктурированных подложках. Это вдохновлено растениями кувшина nepenthes, которые являются плотоядными растениями, которые имеют уникальные листья в форме кувшинов и заполнены пищеварительной жидкостью. У растений развились чрезвычайно скользкие, наполненные жидкостью микротекстурированные каймы, которые заставляют насекомых падать в «кувшин».

«Есть много аспектов, которые мы можем извлечь из природы и окружающей среды, и наши исследования являются примером того, как биомедицинские инженеры могут эффективно использовать его», — сказал Вонг.

SLIPS-LAB работает так, что позволяет реагентам и каплям мочи легко перемещаться по гладкой поверхности канала добавления жидкости тестирующего устройства и не застрять. Капля приводится в действие перепадом давления Лапласа, небольшой силой давления из-за поверхностного натяжения, вызванного геометрией устройства. Это позволяет реагентам объединяться с мочой с необходимой временной скоростью для реакции.

«Мы продемонстрировали, что SLIPS-LAB позволяет реагенту и образцу перемещаться и выполнять за нас реакции», — сказал Вонг. «Это означает, что технология не требует, чтобы техник запускал какое-либо испытательное оборудование, поэтому тест можно проводить в нетрадиционных условиях, например, в кабинете врача или даже дома пациента».

Результаты теста можно затем прочитать с помощью сканера или мобильного телефона, а затем отсканированное изображение можно проанализировать с помощью компьютерного алгоритма. Все эти шаги, по словам Вонга, займут примерно 30 минут в кабинете врача. По словам Вонга, дополнительным преимуществом является то, что SLIPS-LAB более рентабелен, чем обычное 24-часовое тестирование.

«Низкая стоимость, быстрота и простота применения SLIPS-LAB уменьшат барьер для клинициста и пациента для прохождения анализа метаболитов риска возникновения камней», — сказал Вонг. «Это улучшило бы ведение пациентов с мочекаменной болезнью и открыло бы новые возможности для пациентов с камнем мочи для тестирования их образцов мочи в мобильных медицинских учреждениях».

Ведущий автор исследования, Хуэй Ли, аспирант по биомедицинской инженерии, сказал, что еще один многообещающий результат их исследования продемонстрировал, что этот тест также работает как выборочный тест, что означает, что пациент может контролировать определенные уровни в своей моче без 24-часовой сбор.

«SLIPS-LAB может открыть новые возможности для мониторинга анализов мочи по требованию и может потенциально изменить метаболическую оценку и клиническое ведение мочекаменной болезни», — сказал Ли.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *