bugorwiki.info
на главную

Мультиплексное тестирование в месте оказания медицинской помощи

Схема различных типов xPOCT

Мультиплексное тестирование в месте оказания медицинской помощи (xPOCT) представляет собой более сложную форму тестирования в месте оказания медицинской помощи (POCT) или у постели больного. Тестирование в месте оказания медицинской помощи предназначено для проведения диагностических тестов в то время или около того места, куда поступил пациент. POCT использует концентрации аналитов, чтобы предоставить пользователю информацию о физиологическом состоянии пациента. Аналит - это вещество, химическое или биологическое, которое анализируется с использованием определенного инструмента. В то время как тестирование в месте оказания медицинской помощи является количественной оценкой одного аналита из одного образца in vitro (например, крови, плазмы или мочи), мультиплексное тестирование в месте оказания медицинской помощи представляет собой одновременную количественную оценку различных аналитов на месте в одном образце.

Обработка одного биологического образца для получения результатов нескольких биомаркеров позволяет проводить тестирование POCT для пациентов, у которых могут быть состояния, требующие подтверждения нескольких биомаркеров и тестов до постановки диагноза (например, многие виды рака). xPOCT имеет важные новые приложения в условиях ограниченных ресурсов (например, в развивающихся странах, на практике врачей или дома, не являющиеся экспертами) xPOCT в последнее время стал более важным для диагностики in vitro .

Фон

Исторически медицинское тестирование было утомительным, долгим и дорогостоящим процессом в клинических условиях. Обычно это включает в себя взятие большого количества образца у пациента (например, мочи, крови, слюны, мазка) и обработку его в отдельной лаборатории, для завершения которого требуются часы, а иногда и дни. В этот период времени пациенту необходимо оказывать помощь, что невыгодно обойтись без желаемой информации из лабораторного теста. Еще в 1950-х годах впервые были продемонстрированы радиоиммунологические анализы для чувствительного определения уровней инсулина и тироксина в плазме человека. В 1990-х годах исследования, проводимые в микроэлектронной промышленности, были применены для разработки иммуноанализов, и с тех пор приложения для иммуноанализов расширились.

Был достигнут прогресс в направлении более быстрых, более упрощенных и экономически эффективных технологий, которые требуют небольших количеств биологических веществ для получения результатов. Это движение было названо микрожидкостной и лабораторной технологией и направлено на то, чтобы результаты теста были точными, быстрыми и удобными для пациента с низкой стоимостью и сложностью для обеспечения наилучшего ухода за пациентом. Мультиплексное тестирование в медицинских учреждениях направлено на выполнение всех этих задач, но с использованием нескольких биомаркеров одновременно. Микрофлюидика относится к изучению и контролю очень небольших количеств жидкостей, а лабораторная микросхема представляет собой электронный чип, который обычно составляет около 3 квадратных миллиметров и который способен выполнять различные лабораторные работы, такие как капиллярный электрофорез и ПЦР.

Характеристики технологии xPOCT

Идеальное устройство для мультиплексного тестирования в месте оказания медицинской помощи должно обеспечивать высокую чувствительность и возможность обрабатывать один образец с использованием нескольких типов тестов. Он должен быть способен одновременно тестировать различные виды веществ, включая белки, лекарства, РНК и клетки. Высокая производительность датчика, которая требует небольших выборок, короткое время оборота, низкая сложность системы для неспециалистов и низкая стоимость - вот некоторые характеристики технологии xPOCT. Особенно в условиях ограниченных ресурсов (развивающиеся страны, кабинеты врачей, непосредственно дома) устройства без устройств или смартфоны очень выгодны.

Устройства xPOCT должны выполнять следующее:

  • Низкое потребление пробы (например, кровь от укола пальцем) или возможность измерения в неинвазивных пробах (например, слюна, моча или конденсат выдыхаемого воздуха)
  • Быстрое время от выборки до результата, позволяющее немедленное лечение
  • Длительный срок хранения с расширенным хранением реагентов
  • Простота хранения
  • Сопоставимые результаты испытаний с данными центральной лаборатории, обеспечивающими международные стандарты качества (ISO 15189)
  • Автоматическая или легкая работа системы с минимальным вмешательством пользователя
  • Недорогие и портативные системы считывания (например, портативные считыватели), а также одноразовые тест-полоски или картриджи, соответствующие требованиям диагностики in vitro (директивы ЕС или нормы FDA).

технологии

Многоаналитическое обнаружение в основном достигается с помощью трех различных подходов, но технология в основном нацелена на использование одного или небольшого набора биологических образцов для разделения или разделения их для считывания различными типами анализов:

  1. Региональное разделение с использованием отдельных участков канальной сети или массива электродов
  2. Пространственное разделение мест обнаружения с помощью различных скважин или пятен
  3. Нанесение нескольких меток, таких как ферменты, окислительно-восстановительные молекулы, шарики и красители.

Другие устройства xPOCT используют масс-спектрометрию (MS) для прямой идентификации биомаркеров, например, матричную лазерную десорбцию / ионизацию (MALDI) -MS для быстрой идентификации патогенов, но устройства, использующие эту технологию, имеют тенденцию быть громоздкими и сложными в использовании. Для считывания сигналов в основном используются оптические и электрохимические методы обнаружения.

Текущие типы диагностических устройств, которые используются:

  • Системы на бумажной основе - анализы бокового потока, такие как тесты на беременность, в которых используются образцы, которые реагируют с цветными частицами и требуют, чтобы устройство считывало цветовую сигнатуру
  • Системы на основе массива - устройства с электродами или флуоресцентными молекулами в них, которые чувствительны к определенным аналитам
  • Системы на основе шариков - системы, которые используют шарики в качестве материала для аналитов, предназначенных для специфического связывания, и эти комплексы впоследствии фильтруются или разделяются по размеру или цвету, например, проточная цитометрия на основе шариков

Преимущества и проблемы

xPOCT обладает невероятными преимуществами и приложениями для здравоохранения и технологий. Это позволяет использовать более экономичную, более быструю, портативную, менее болезненную, менее сложную, но в то же время точную технологию, которую можно использовать для проверки индикаторов условий, для которых ранее требовалось несколько образцов и несколько часов или дней. В дополнение к своим последствиям для клинических условий, низкая сложность и портативность многих мультиплексных испытательных устройств для ухода за больными позволяет использовать их неспециалистами в домашних условиях как для тех, кому требуются домашние системы мониторинга здоровья, так и для других персонализированных медицинских целей. , Частота ложноположительных или ложноотрицательных результатов кажется низкой.

Достижение оптимального пространства высокой производительности и низкой сложности, стоимости и размера имеет некоторые проблемы. Ученые, больницы, производители и политики должны гарантировать, что данные, собранные с этих устройств, будут в безопасности, и что устройства и материалы, используемые вместе с ними, останутся доступными и безопасными. В дополнение к этим вещам сами устройства должны быть работоспособными в течение длительных периодов времени и должны найти способы справиться с их чувствительностью к пациенту к изменениям пациента и окружающей среде (влажность, температура и т. Д.).

Будущие исследования

Текущие исследования, проводимые в отношении xPOCT, направлены на то, чтобы упростить и удешевить требования, предъявляемые к xPOCT. Ученые работают над тем, чтобы сделать мультиплексные устройства для ухода за больными меньше, более портативными и доступными. Кроме того, проводятся исследования по максимальному количеству аналитов, которые можно протестировать одновременно, если смартфоны являются хорошим устройством для представления результатов теста, и может ли быть устройство, которое позволяет пациенту носить устройство xPOC, которое постоянно следит за интересующими биомаркерами.


просмотров: 6