Zakażenia dróg moczowych (UTI) są najczęstszą infekcją bakteryjną na świecie i stanowią poważny problem zdrowia publicznego. Obecne metody diagnostyczne są albo zbyt wolne, albo niewystarczająco dokładne i często opierają się na pracochłonnych testach laboratoryjnych lub nieczułych testach paskowych. Teraz naukowcy z Texas A&M University opracowali nowy czujnik do noszenia, który szybko wykrywa E. coli, główną przyczynę ZUM, w miejscu opieki.
Problem z tradycyjną diagnostyką UTI
Zakażenia układu moczowego są szczególnie niebezpieczne w szpitalach, gdzie częste są zakażenia odcewnikowe. Nieleczone ZUM mogą prowadzić do zagrażającej życiu urosepticemii, zwłaszcza u pacjentów w stanie krytycznym, którzy często korzystają z cewników (do 80% pacjentów oddziałów intensywnej terapii). Oprócz zdrowia pacjentów infekcje te stanowią znaczne obciążenie ekonomiczne, a ich koszt wynosi prawie 3000 dolarów na przypadek. Tradycyjne metody nie rozwiązują skutecznie tego problemu:
- Badanie moczu za pomocą pasków testowych jest tanie, ale zawodne.
- Posiew moczu jest dokładny, ale powolny, co opóźnia leczenie.
Przełom w monitorowaniu w czasie rzeczywistym
Nowy czujnik przezwycięża te ograniczenia, wykorzystując technologię fluorescencji do wykrywania E. coli w czasie rzeczywistym. Urządzenie, przeznaczone do mocowania do worków na cewnik lub pojemników na mocz, działa na zasadzie wstrzyknięcia specjalistycznego związku, który reaguje z bakteriami. Kiedy E. coli, związek emituje wykrywalny sygnał fluorescencyjny, który jest następnie mierzony przez czujnik i przesyłany do aplikacji na smartfonie.
„Według naszej wiedzy jest to pierwsze w pełni zintegrowane, nadające się do noszenia i zautomatyzowane urządzenie do monitorowania wzrostu bakterii w celu diagnostyki UTI w miejscu opieki” – wyjaśnia Hatice Ceylan Koydemir, główny badacz. Nieinwazyjny charakter czujnika minimalizuje również ryzyko infekcji wśród pracowników służby zdrowia, ponieważ nie jest wymagane manipulowanie próbką.
Poza cewnikami: poszerzanie zastosowań
Wstępne testy laboratoryjne potwierdziły dokładność czujnika w wykrywaniu E. coli, a dalszy rozwój ma na celu identyfikację innych szczepów bakterii. Zespół planuje uprościć projekt, aby zapewnić większą przenośność i uzyskać zgodę FDA na szerokie zastosowanie kliniczne. Koidemir wierzy, że technologia ta może zostać szybko wdrożona na całym świecie ze względu na niski koszt produkcji.
Dodatkowo użyteczność czujnika nie ogranicza się do infekcji związanych z cewnikiem. Można go również dostosować do ogólnej diagnostyki UTI, podłączając go bezpośrednio do próbki moczu. Biorąc pod uwagę częstość występowania ZUM, innowacja ta może zrewolucjonizować diagnostykę milionów pacjentów na całym świecie.
„Badania interdyscyplinarne są niezbędne do rozwiązywania złożonych problemów biomedycznych” – mówi Koidemir, podkreślając znaczenie współpracy w ulepszaniu opieki zdrowotnej.
Badania, opublikowane w Advanced Science i Biosensors and Bioelectronics, stanowią znaczący krok w kierunku szybszej i bardziej niezawodnej diagnostyki przyłóżkowej UTI.
