Istraživački tim Northwestern University razvio je novu nalepnicu za kožu koja upija znoj, a zatim menja boju kako bi pružila tačnu, lako čitljivu dijagnozu cistične fibroze, u roku od nekoliko minuta. Ova studija objavljena je u časopisu Science Translational Medicine.
Fleksibilnija i lakša metoda
Iako se merenje nivoa hlorida u znoju za dijagnostikovanje cistične fibroze radi standardno, meka, fleksibilna „znojna nalepnica“ je, zahvaljujući trenutnim dijagnostičkim tehnologijama, totalna suprotnost starim metodama koje zahtevaju kruti, glomazni uređaj – narukvicu za sakupljanje znoja na zglobu. Nakon razvijanja nalepnice, istraživači su potvrdili njenu efikasnost u kliničkim pilot studijama koje su uključivale pacijente sa cističnom fibrozom i zdrave dobrovoljce u Centru za cističnu fibrozu u Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital u Čikagu. Nalepnica je pokazala poboljšane performanse u količini sakupljenog znoja i ekvivalentnu tačnost u odnosu na tradicionale metode.
Senzori i kamera mobilnog telefona mere količinu hlorida
Lepljenjem na telo, nalepnica debljine milimetra, ostvaruje direktan, ali nežan kontakt sa kožom, bez grubih lepkova. Ovo ne samo da čini nalepnicu udobnijom i neprimetnijom za korisnika, već ovakav način spajanja sa kožom takođe omogućava nalepnici da sakupi 33 odsto više znoja od trenutnih kliničkih metoda. Nalepnica takođe ima ugrađene kolorimetrijske senzore koji otkrivaju, mere i analiziraju koncentraciju hlorida u realnom vremenu pomoću kamere mobilnog telefona, zaobilazeći potrebu za skupom laboratorijskom opremom i dugo vreme čekanja. Ovo otvara mogućnosti za testiranje pacijenata van bolnica, u kućnim uslovima, što bi moglo da obezbedi olakšanje roditeljima u ruralnim ili siromašnim područjima, bez pristupa kliničkim centrima sa specijalizovanim dijagnostičkim alatima.
Standardne narukvice neprilagođene za bebe
Najčešća genetska bolest koja skraćuje život, cistična fibroza, pogađa svako treće dete od 3.300 porođaja u Sjedinjenim Američkim Državama i 70.000 ljudi širom sveta. Obećavajući ishodi u potpunosti zavise od rane dijagnoze. Budući da bolest napada probavni sistem, pacijenti mogu da postanu ozbiljno neuhranjeni ako se ne leče, ubrzo nakon rođenja. Sva novorođenčad se testira na cističnu fibrozu u prvih nekoliko dana života, ubodom u petu. Ako je taj rezultat abnormalan, tada pedijatri naručuju test znoja da bi potvrdili dijagnozu. Tokom testa znojenja, beba mora da nosi čvrsti uređaj. narukvicu, do 30 minuta. Ponekad manje bebe imaju problema sa stvaranjem dovoljno znoja za test, jer veliki, labavi, neprikladni uređaj nije u mogućnosti da sakupi dovoljno velik uzorak. U tim slučajevima, beba mora da ponovi test kasnije, što izaziva anksioznost i odlaže lečenje.
Sva novorođenčad se testira na cističnu fibrozu u prvih nekoliko dana života, ubodom u petu Foto: Shutterstock
Mnoge porodice imale zakasnele rezultate i dijagnoze
– Neki roditelji dovode svoju bebu na testiranje i šalju ih kući bez potvrđenog rezultata, jer uređaj nije uspeo da sakupi dovoljno znoja. Oni odlaze kući, ne znajući da li njihova beba ima ozbiljnu bolest ili ne, a dete još ne može da započne lečenje. I to može da bude vrlo mučno – objašnjašava koautorka studije dr Susanna McColley, stručnjak za cističnu fibrozu i dečji pulmolog u Lurie Children’s Hospital and Northwestern Medicine. Kao bivša direktorka laboratorije za kliničku hemiju u Lurie Children’s, dr Shannon Haymond je previše puta bila svedok ovog scenarija. Zbog lošeg prianjanja i zatvaranja krutih uređaja za sakupljanje znoja na majušnoj ruci novorođenčadi, mnoge porodice imale su zakasnele rezultate i dijagnoze.
– Mislim da fleksibilni senzori za kožu mogu pojednostaviti postupak i poboljšati rezultate sakupljanja znoja. A pošto su nalepnice za znoj za dizajnirane za jednokratnu upotrebu, imaju dodatnu prednost u sprečavanju infekcije – istakla je dr Shannon Haymond.
Brža dijagnoza i rezultati u realnom vremenu
Ugrađujući senzorske sposobnosti u nalepnicu, Northwestern University tim nudi potencijal za bržu dijagnozu. Korisnici mogu jednostavno da fotografišu nalepnicu natopljenu znojem i pošalju je putem interneta u kliniku, radi brze analize.
– Uređaj koristi mrežu mikrofluidnih kanala za sakupljanje znoja direktno sa kože i usmerava ih do komora kako bi reagovali sa hemijskim reagensima. Ti reagensi izazivaju promenu boje koja je u korelaciji sa nivoom koncentracije hlorida. Sakupljanjem i analizom znoja možemo omogućiti raniju dijagnozu. To je presudno za sprečavanje teških komplikacija i poboljšanje dugoročnih ishoda pacijenta – naglasio je istraživač Tyler Ray, koji je radio u laboratoriji na ravoju uređaja zajedno sa John A. Rogersom, pionirom elektronike i profesorom nauke o materijalima, biomedicinskom inženjerstvu i neurološkoj hirurgiji u McCormick School of Engineering i Feinberg School of Medicine, inače vođe razvoja ovog uređaja.
Rutinsko praćenje sa bilo kog mesta
Naučni tim takođe veruje da bi se njihova nalepnica za znoj mogla koristiti za rutinsko praćenje dugoročnog zdravlja pacijenata sa cističnom fibrozom i utvrđivanje kako reaguju na lečenje. Ako, na primer, nalepnica otkrije promenu nivoa hlorida, to bi moglo da promeni plan lečenja.
– Budući da je ovaj uređaj mobilan, planiramo da ga koristimo izvan kliničkih okruženja. U svetlu ovih novih mogućnosti, pacijenti sa cističnom fibrozom mogli bi jednog dana da koriste nalepnicu za znoj kod kuće kako bi pratili svoje simptome i nivo hidratacije tokom svakodnevnog života – rekao je Roozbeh Ghaffari, jedan od autora studije, istraživač i vanredni profesor biomedicinskog inženjerstva na Northwestern University.
Radosni klinci
Dok je vodila klinička ispitivanja u Lurie Children’s bolnici, dr Susanna McColley je primetila koliko deca vole nalepnice za znoj, posebno u poređenju sa tradicionalnim testovima znojenja.
– Deca vole nalepnice. A ove nalepnice za znoj naterale su ih da se osmehuju i kikoću. Mnogo je lakši, udobniji i čak zabavniji uređaj za nošenje i korišćenje – naglasila je dr McColley.
