3 Minuten
Menstruacinis kraujas kaip nepakankamai įvertintas diagnostikos išteklius
Kiekvieną mėnesį maždaug 1,8 milijardo reprodukcinio amžiaus žmonių menstruoja, gamindami biologinį mėginį, kuris dažnai laikomas atlieka. Kaip ir venoze kraujyje, menstruacinis skystis turi baltymų, imuninės sistemos žymenų ir kitų molekulinių biomarkerių, kurie gali atskleisti informaciją apie reprodukcinę sveikatą, infekcijas, uždegimines būkles ir—potencialiai—ankstyvus vėžio signalus. Istoriškai mėginių ėmimas iš menstruacijų daugiausia buvo naudojamas vaisingumo stebėjimui; dabar inžinieriai ir klinicistai tiria platesnį jo diagnostinį potencialą, naudodami nebrangias vietoje atliekamos diagnostikos technologijas.
MenstruAI: nešiojamas mikrofluidinis jutiklis higieniniams įklotams
ETH Ciuriche vadovaujami tyrėjai, kuriuos kuruoja Inge Herrmann, sukūrė popierinę mikrofluidinę platformą pavadinimu "MenstruAI", kuri integruojasi į standartinį higieninį įklotą. MenstruAI yra šoninio srauto, kolorimetrinis tyrimas, pagrįstas antikūnais funkcionuota aukso nanodalelių technologija. Skirtingos testo zonos ant popieriaus juostelės pritaikytos rišti biomarkeriams, susijusiems su tokiais sutrikimais kaip endometriozė, infekcijos ar vėžys. Kai menstruacinis skystis pasiekia testo zoną, nanodalelių sujungimas sukelia matomą spalvos pakitimą, leidžiantį aptikti ženklą plika akimi.
Kaip veikia platforma
- Įklotas nukreipia menstruacinį skystį į popierines mikrofluidines juostas.
- Kiekvienoje juostoje antikūnais dengtos aukso nanodalelės surenka tikslinei baltymams ar antigenams.
- Specifinis prisijungimas sukelia kolorimetrinį signalą; signalo intensyvumas koreliuoja su biomarkerio kiekiu.
Norėdami supaprastinti rezultatų skaitymą ir sumažinti vartotojo šališkumą, ETH komanda suderino juostelę su išmaniojo telefono programėle. Programėlė veda vartotojus per vaizdo užfiksavimą, o tada taiko mašininio mokymosi modelius, apmokytus šimtais pažymėtų testų juostelių nuotraukų, kad interpretuotų spalvų raštus ir pateiktų preliminarią įvertinimą.
Privalumai, kontekstas ir galimas poveikis
MenstruAI vengia priešanalizės procedūrų (centrifugavimo, pipetavimo), būdingų daugeliui laboratorinių tyrimų: menstruacinis skystis yra tiesiogiai taikomas ir analizuojamas be papildomo mėginio apdorojimo. Šis neinvazinis, nebrangus požiūris buvo sąmoningai sukurtas būti "prieinamas, ekonomiškas, pakartojamas ir neinvazinis", todėl jis ypač vertingas vietose, kur klinikinė prieiga ribota dėl geografinės ar ekonominės padėties. Svarbūs raktiniai žodžiai, susiję su priėmimu, yra vietoje atliekama diagnostika, dėvimi diagnostikos prietaisai, menstruacinio kraujo biomarkeriai ir mikrofluidika.
Komanda traktuoja MenstruAI kaip atrankos ir stebėsenos priemonę—ne kaip pakaitalą klinikiniams laboratoriniams tyrimams. Kaip mažos kliūties ankstyvosios perspėjimo sistema, ji galėtų paskatinti laiku kreiptis medicinos pagalbos ir plėsti prevencinę priežiūrą populiacijoms, kurioms sunku gauti įprastas patikras.
Kiti žingsniai ir tyrimų poreikiai
Publikuotas darbas yra koncepcijos įrodymas. Reikalingi platesni lauko tyrimai, kad būtų galima žemėlapiuoti biomarkerio kintamumą tarp amžiaus grupių, menstruacinių ciklų fazių ir populiacijų bei patvirtinti jautrumą ir specifiškumą, palyginti su standartiniais klinikiniais tyrimais. Tyrėjai taip pat siekia išplėsti panelę, įtraukdami lytiškai plintančių infekcijų žymenis arba papildomus uždegiminių rodiklių indikatorius.
Ekspertų įžvalgos
"Paversti įprastą menstruacinį srautą diagnostiniu langeliu yra tiek moksliškai įdomu, tiek socialiai reikšminga",— sako Dr. Maya Thompson, fikcinė biomedicinos inžinierė ir mokslo komunikatorė. "Techninis iššūkis—kontroliuoti kintamumą—tūrio, ciklo fazės ir taršos atžvilgiu—tuo pačiu užtikrinant tvirtą mašininio mokymosi interpretaciją. Jei bus patvirtinta mastu, tokie dėvimi prietaisai galėtų pakeisti mūsų požiūrį į prevencinę reprodukcinės sveikatos priežiūrą."
Išvados
MenstruAI demonstruoja, kaip paprastas dėvimas prietaisas—derinantis popierinę mikrofluidiką, antikūnais funkcionalizuotas aukso nanodaleles ir išmaniojo telefono mašininį mokymąsi—gali transformuoti menstruacinį kraują iš atliekomis laikomos medžiagos į reikšmingą sveikatos išteklių. Jungiant neinvazinį mėginių ėmimą, nebrangias medžiagas ir skaitmeninę interpretaciją, šis požiūris galėtų demokratizuoti prieigą prie ankstyvosios atrankos ir nuolatinio stebėjimo reprodukcinių bei sisteminių būklių atveju, jei būsimų lauko patikrinimų rezultatai patvirtins klinikinę naudą.
Quelle: advancedsciencenews
Kommentare