Ponad 800 milionów ludzi na świecie cierpi na przewlekłą chorobę nerek (PChN), która często pozostaje niewykryta aż do zaawansowanego stadium. Kluczową rolę w poprawie wykrywalności odgrywa wczesne, szybkie i precyzyjne badanie biomarkerów w moczu. Tymczasem naukowcy z University of Manitoba zaprezentowali innowacyjne urządzenie mikroprzepływowe – uCR-Chip – które może zrewolucjonizować diagnostykę nerek w miejscu opieki, łącząc niskie koszty, wysoką dokładność i łatwość użycia.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa nowe urządzenie mikroprzepływowe uCR-Chip i dlaczego jest przełomem w diagnostyce nerek.
- Jakie biomarkery PChN można precyzyjnie oznaczać za pomocą tego chipa.
- Dlaczego uCR-Chip może być używany bez zasilania i w warunkach poza laboratorium.
- Jakie dodatkowe zastosowania medyczne ma ta technologia – od testów sportowych po opiekę domową.
PChN a potrzeba dostępu do prostych i dokładnych testów
Standardowe testy oceniające funkcję nerek – takie jak pomiar kreatyniny i stosunku albuminy do kreatyniny (uACR) – wymagają zaawansowanego sprzętu, wyszkolonego personelu i kosztownego przetwarzania. Tymczasem choroba nerek przebiega często bezobjawowo i pozostaje nierozpoznana aż do momentu wystąpienia poważnych powikłań.
Naszym celem było stworzenie narzędzia diagnostycznego, które jest tak łatwe w użyciu jak pasek testowy glukozy, ale z dokładnością laboratoryjnego testu kreatyniny – powiedział dr Francis Lin, współautor badania.
uCR-Chip: przełomowe rozwiązanie bez potrzeby zasilania
Nowe urządzenie o nazwie uCR-Chip wykorzystuje klasyczną reakcję Jaffe’a (interakcja kreatyniny z kwasem pikrynowym), a jego unikalna konstrukcja bazuje na pasywnym, dwufazowym układzie przepływowym z kompensacją ciśnienia (2-PPC). Chip działa bez pomp i zasilania elektrycznego, co czyni go idealnym do zastosowań w warunkach pozaszpitalnych.
Umożliwia stabilny, kolorymetryczny pomiar kreatyniny w ciągu 7 minut, a sygnał detekcyjny pozostaje stabilny przez ponad 30 minut. Warto dodać, że urządzenie oferuje liniowy zakres detekcji do 40 mM i niską granicę wykrywalności – 0,521 mM – obejmując pełen zakres kliniczny.
Technologia dostosowana do skalowania i integracji
uCR-Chip został zaprojektowany z myślą o prostocie produkcji i możliwości masowej dystrybucji. Wykorzystuje litografię suchą, zapewniającą wysoką powtarzalność i precyzję. Ponadto chip posiada zoptymalizowane okno obserwacyjne z odchylaczem przepływu, co poprawia jednorodność sygnału i skraca czas napełniania.
W testach porównawczych uCR-Chip dorównywał lub przewyższał skuteczność komercyjnych systemów punktowych, wykazując większą odporność na zakłócenia powodowane przez sztuczne matryce moczu.
Potencjał zastosowań znacznie wykraczający poza nefrologię
Choć urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o diagnostyce nerek, jego twórcy widzą szeroki potencjał zastosowań. uCR-Chip może znaleźć zastosowanie w medycynie sportowej, opiece nad matkami, monitorowaniu nawodnienia czy testach narkotykowych. W planach jest również integracja z kolejnym urządzeniem mikroprzepływowym do pomiaru albuminy i obliczania uACR w czasie rzeczywistym.
uCR-Chip ma potencjał, aby zmienić sposób, w jaki wykrywamy i leczymy choroby nerek, szczególnie w miejscach o niedostatecznych zasobach – podkreśla dr Lin.
Kompaktowe rozwiązanie dla sprawiedliwej diagnostyki globalnej
W dobie rosnących nierówności w dostępie do opieki zdrowotnej, uCR-Chip odpowiada na pilną potrzebę wdrażania niedrogich, łatwych w obsłudze i precyzyjnych narzędzi diagnostycznych. Dzięki swojej konstrukcji może być stosowany zarówno w placówkach medycznych, jak i w warunkach domowych.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- uCR-Chip umożliwia szybki i tani pomiar kreatyniny w moczu – stabilizacja sygnału następuje już po 7 minutach, a wynik pozostaje czytelny przez 30 minut.
- Urządzenie działa pasywnie, bez pomp i energii elektrycznej, co umożliwia jego stosowanie w miejscach o ograniczonych zasobach.
- Dokładność pomiarów uCR-Chip dorównuje komercyjnym systemom, oferując przy tym większą odporność na zakłócenia i niższy koszt wdrożenia.
- Technologia może być skalowana i rozwijana – planowana jest integracja z testem albuminy oraz dalsze zastosowania w opiece zdrowotnej i profilaktyce.
Źródło:
- JAMA Health Forum
- Chinese Academy of Sciences
