3 Minutės
Menstruacinis kraujas kaip nepakankamai įvertintas diagnostikos šaltinis
Kiekvieną mėnesį maždaug 1,8 milijardo vaisingo amžiaus žmonių menstruuoja ir sukuria biologinį mėginį, kuris dažnai traktuojamas kaip atliekos. Panašiai kaip veno žinis kraujas, menstruacinis kraujas 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 menstruacijų mėginiai daugiausia naudoti vaisingumo stebėjimui; dabar inžinieriai ir klinicistai tiria platesnį diagnostikos potencialą naudodami nebrangias, taškų priežiūros (point-of-care) technologijas.
MenstruAI: nešiojamas mikrofluidinis jutiklis skirtas įklotams
Inge Herrmann vadovaujama ETH Ciuricho tyrėjų komanda sukūrė popierinę mikrofluidinę platformą „MenstruAI“, kuri integruojama į įprastą higieninį įklotą. MenstruAI yra šoninio tekėjimo kolorimetrinis testas, paremtas antikūnais funkcionalizuotomis auksinėmis nanopartikulėmis. Skirtingos bandymų zonos popieriniame juostelyje pritaikytos surišti biomarkerius, susijusius su tokiais sutrikimais kaip endometriozė, infekcijos ar vėžys. Kai menstruacinis skystis pasiekia bandymo zoną, nanopartikulių surišimas sukelia matomą spalvos pokytį, leidžiantį aptikti rezultatą plika akimi.
Kaip veikia platforma
- Įklotas nukreipia menstruacinį skystį į popierines mikrofluidines juosteles.
- Ant kiekvienos juostelės esančios antikūnais padengtos auksinės nanopartikulės surenka tikslinius baltymus ar antigenus.
- Specifinis surišimas sukuria kolorimetrinį signalą; intensyvumas koreliuoja su biomarkerio kiekiu.
Norėdami supaprastinti rezultatų skaitymą ir sumažinti vartotojo šališkumą, ETH komanda suderino juostelę su išmaniojo telefono programėle. Programa veda vartotojus per vaizdo fiksavimą, o tada taiko mašininio mokymosi modelius, apmokytus šimtais pažymėtų testinių juostelių nuotraukų, interpretuoti spalvų modelius ir pateikti preliminarią įvertinimo išvadą.
Privalumai, kontekstas ir galimas poveikis
MenstruAI išvengia priešanalizinio apdorojimo (centrifugavimo, pipetavimo), būdingo daugeliui laboratorinių testų: menstruacinis skystis taikomas tiesiogiai ir analizuojamas be papildomo mėginio apdorojimo. Šis neinvazinis, nebrangus metodas buvo sukurtas taip, kad būtų „prieinamas, ekonomiškas, atkuriamas ir neinvazinis“, todėl ypač vertingas ten, kur klinikinė prieiga ribojama geografiniais ar ekonominiais veiksniais. Svarbūs priėmimo raktiniai žodžiai: taškų priežiūros diagnostika, nešiojama diagnostika, menstruacinio kraujo biomarkeriai, mikrofluidika.
Komanda pateikia MenstruAI kaip patikros ir stebėjimo įrankį — ne kaip pakaitalą klinikiniams laboratoriniams tyrimams. Kaip mažo barjero ankstyvosios įspėjančios sistemos priemonė, ji galėtų paskatinti laiku kreiptis medicininės pagalbos ir išplėsti prevencinę priežiūrą populiacijoms, turinčioms ribotą prieigą prie įprastinių patikrinimų.
Kiti žingsniai ir reikalingi tyrimai
Paskelbti darbai yra koncepto įrodymas. Reikalingi platesni lauko tyrimai, kad būtų nustatyta biomarkerių kintamumas tarp amžiaus grupių, ciklo fazių ir populiacijų, taip pat patvirtintas jautrumas ir specifiškumas, palyginti su standartiniais klinikiniais testais. Tyrėjai taip pat siekia išplėsti panelę, įtraukdami lytiniu keliu plintančių infekcijų žymenis arba papildomus uždegiminius indikatorius.
Eksperto įžvalga
„Rutininį menstruacinį tekėjimą paversti diagnostikos lange yra tiek moksliniu, tiek socialiniu požiūriu svarbu“, — sako dr. Maya Thompson, fikcinė biomedicinos inžinierė ir mokslo komunikatorė. „Techninis iššūkis yra valdyti kintamumą — tūrį, ciklo fazę ir taršą — tuo pačiu užtikrinant tvirtą mašininio mokymosi interpretaciją. Jei tai bus patvirtinta dideliu mastu, tokie nešiotini prietaisai galėtų pakeisti mūsų požiūrį į prevencinę reprodukcinės sveikatos priežiūrą.“
Išvados
MenstruAI demonstruoja, kaip paprastas nešiojamas prietaisas — integruojantis popierinę mikrofluidiką, antikūnais funkcionalizuotas auksines nanopartikules ir išmaniojo telefono mašininį mokymąsi — gali paversti menstruacinį kraują iš išmestos medžiagos į reikšmingą sveikatos išteklių. Derindama neinvazinį mėginių ėmimą, nebrangias medžiagas ir skaitmeninę interpretaciją, ši priemonė gali demokratizuoti prieigą prie ankstyvosios patikros ir nuolatinio stebėjimo reprodukcinėms bei sisteminėms būklėms, jei būsimų lauko patikrinimų rezultatai patvirtins klinikinę naudingumą.
Šaltinis: advancedsciencenews
Komentarai