211service.com
En bærbar, billig blodkoagulationstest
Millioner af patienter, der tager det blodfortyndende lægemiddel Warfarin, kan snart bruge et hjemmetestsæt til at måle tykkelsen af deres eget blod. Denne bærbare enhed, med en ny mikromekanisk sensor, ville gøre det langt lettere for disse patienter at behandle sig selv sikkert.
Gode vibrationer: MEMS-blodsensoren har to udkragere. Den ene måler direkte blodtykkelsen, mens den anden registrerer baggrundsvibrationer, der trækkes fra for at give et klarere signal.
Warfarin bruges til at behandle patienter, der lider af en række tilstande, fra lungeemboli og hjertesygdomme til trombose og overdreven blodpropper. Men stoffets brug skal konstant overvåges på grund af en tendens til at reagere med andre lægemidler og metaboliske molekyler, siger John Curtis, administrerende direktør for MicroVisk , det UK-baserede firma bag den nye enhed. Kost, alkoholforbrug, motion og infektion kan alle påvirke Warfarins effektivitet og dermed kroppens evne til at danne blodpropper. For at undgå risikoen for alvorlig intern eller ekstern blødning, skal lægemiddeldoser styres omhyggeligt gennem regelmæssig overvågning af blodkoagulation.
Normalt betyder det at tage en blodprøve på en læges kontor, sende den til laboratorieundersøgelser og vente uger på resultaterne. MicroVisks mål er at levere et point-of-care- eller hjemmetestsæt, der virker næsten øjeblikkeligt med samme nøjagtighed, siger Curtis.
Koagulation måles normalt ved at registrere tykkelsen af blod med 100 millisekunders intervaller efter tilsætning af et reagens kaldet tromboplastin, der initierer koagulation. I laboratoriet gøres dette ved at måle den måde, lyset spredes gennem en blodprøve. Men MicroVisk opnår det samme resultat ved hjælp af et par vibrerende udkragninger, som nedsænkes i en blodprøve og vibreres hurtigt.
Enheden består af et mikro-elektromekanisk system (MEMS), der består af to 600 mikrometer lange udkragere. Disse siliciumbaserede enheder indeholder flere lag af en ledende polymer og et separat piezoelektrisk materiale, der er viklet langs længden af hver cantilever. Når vi fører en strøm gennem lederen, opvarmer den spolerne, hvilket får dem til at bøje, siger Curtis. Pulserende strøm gennem spolerne får cantileverne til at vibrere, mens de piezoelektriske spoler genererer en lille strøm, der afslører, hvor meget de bøjer.
To cantilevers er nødvendige, forklarer Curtis, fordi den ene prøver blodet direkte, mens den anden registrerer baggrundsvibrationer, der trækkes fra for at udligne vibrationer i det omgivende miljø.
MicroVisks nuværende prototype kræver, at blod påføres ved hjælp af en pipette. Men virksomheden er ved at konstruere en enhed, der fanger og analyserer en prøve på én gang, svarende til et glukose-testkit. Virksomheden fik for nylig et europæisk patent og sikrede sig 1,7 millioner dollars i finansiering, og dets mål, siger Curtis, er at komme på markedet inden for tre år.
I betragtning af at lignende tilgange er blevet brugt til at måle viskositet på et makroskopisk niveau, bør tilgangen også fungere godt på et mikroskopisk niveau, siger Todd Przybycien , leder af biokemisk og kemiteknik ved Carnegie Mellon University i Pittsburgh. Han tilføjer, at måling af viskositet i stedet for at forsøge at påvise specifikke partikler i blod er en mere overskuelig opgave.
I marts blev Centers for Medicare og Medicaid Services (CMS) udvidet sin sygeforsikringspolitik, så Warfarin-patienter i USA kan blive dækket til hyppigere test i hjemmet. Markedet for at teste patienter på Warfarin er enormt med en global værdi på over 2,25 milliarder dollars, siger Curtis. Dette kommer til at ende meget som markedet for glukosetestning.
Ved at begrænse lægebesøg vil MicroVisk gøre livet meget mere overskueligt for folk, der tager Warfarin, siger Phil Cooper, direktør for Sensorer og instrumenteringsnetværk for videnoverførsel , en akademisk og industrigruppe baseret på Nationalt Fysisk Laboratorium , i Oxfordshire, U.K., som støttede MicroVisk i dets tidlige stadier.
Andre enheder, der udfører et lignende job, bliver tilgængelige, men er mindre nøjagtige, siger Curtis, fordi de måler koagulation gennem indirekte biokemiske ændringer - for eksempel ved at påføre en strøm til blodet og måle impedans. Den anden fordel ved at bruge en MEMS-sensor er, at den kræver mindre blod. Vi har brug for omkring en mikroliter blod i modsætning til mellem 10 og 15 mikroliter, tilføjer Curtis. Det betyder, at hver blodprøve kræver et mindre nålestik. Du kommer til at skære igennem meget færre nerveender, så det gør mindre ondt, siger han.