2018-01-30

Обнаружен биомаркер крови, указывающий на различные заболевания

Разработан метод идентификации биологических маркеров в небольших количествах крови, которые могут быть использованы для обнаружения множества заболеваний, инфекций и различных медицинских состояний на ранних стадиях.

Были созданы микроэлектромеханические резонаторы, или небольшие вибрационные датчики, которые могут обнаруживать эти биомаркеры, используя только одну или две капли крови. Резонансные датчики в виде пластинок обеспечивают чувствительное и недорогое обнаружение биомаркеров, которые могут свидетельствовать о болезни, недомогании или травме.

Биомедицинские инженеры из Университета Пердью (Лафейетт, штат Индиана, США) разработали тест, который может обнаруживать небольшие количества белков, включая белок из глиальных клеток, которые окружают нейроны в головном мозге. Белки в относительно высоких концентрациях секретируются в спинномозговой жидкости пострадавших от черепно-мозговой травмы. Предварительные исследования показали, что небольшое количество жидкости просачивается через гематоэнцефалический барьер и попадает в кровь пострадавших.

Датчики используют пьезоэлектрически управляемую резонансную микросистему, которая под воздействием электричества может регистрировать изменение в массе. Чувствительность резонатора возрастает по мере увеличения резонансной частоты, что делает высокочастотные резонаторы превосходными кандидатами для обнаружения биомаркеров. Метод также намного быстрее и дешевле, чем другие виды медицинских тестов. Одной из областей применения теста может быть раннее обнаружение черепно-мозговой травмы у спортсменов, особенно футболистов.

Влияние повторяющихся ударов в область головы на футболистов показало изменения в химии мозга и метаболизме даже у игроков, у которых не было диагностировано сотрясение мозга. Тест также является недорогим, поэтому футбольная команда может проводить несколько массовых скринингов за сезон, и тест также может быть использован для раннего выявления болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона.

Эрик А. Науман (Eric A. Nauman), доктор философии, профессор Школы механической инженерии и соавтор исследования, говорит: “По сути идея состоит в том, что если есть возможность измерить все, что проходит через гематоэнцефалический барьер из мозга в кровь, то это говорит о возникновении проблемы, поскольку утечек из мозга быть не должно. Существует целый ряд заболеваний и различных состояний, при которых на ранней стадии можно обнаружить небольшие утечки, и если этот момент включить в стандартное обследование, расходы на медицинское обслуживание получится значительно снизить". Исследование было опубликовано 1 ноября 2017 года в журнале IEEE Sensors.