Недорогие быстрые датчики, используемые для быстрого обнаружения инфекций в ранах

blank

Недорогие угольные датчики с трафаретной печатью используются для быстрого обнаружения бактерий, обычно обнаруживаемых в ранах, что может открыть путь к созданию медицинского устройства в реальном времени.

В исследовании, проведенном Университетом Стратклайда и NHS Ayrshire & Arran, использовались чувствительные портативные электрохимические датчики, которые выявляли инфекции в клинических образцах в течение получаса, что намного быстрее, чем текущие лабораторные исследования в больницах.

Выявление инфекции в клинической практике может быть дорогостоящим и обычно занимает не менее 48 часов для стандартных лабораторных методов обнаружения раневой инфекции и идентификации бактерий.В сотрудничестве с клиницистами NHS Ayrshire & Arran были взяты повязки и мазки у пациентов с язвами стопы, связанными с диабетом, в университетской больнице Эр. Затем эти образцы были измерены в Университете Стратклайда с использованием нового датчика, который показал, что наличие бактериальной инфекции может быть быстро обнаружено.

В предварительной работе, которая привела к этому клиническому исследованию, датчики использовались для обнаружения Proteus mirabilis , одного из наиболее распространенных типов бактерий, обнаруживаемых в ранах. Этот организм обычно встречается в желудочно-кишечном тракте человека и является частью нормальной микрофлоры организма, но может вызывать заболевания у людей с ослабленной иммунной системой или ран.

Рецензируемое исследование , получившее награду за лучшую работу на ежегодном Всемирном конгрессе по электротехнике и компьютерным системам в июле, описывает электрохимическое обнаружение патогена в реальном времени, при этом рост, обнаруженный в лабораторных тестах через час после инокуляции образца.

Применяемый электрохимический метод измеряет электрический «импеданс» образца в широком диапазоне частот электрических сигналов, создавая спектры, сформированные путем измерения того, как ток течет через бактериальный слой на каждой частоте. Изменения этих спектров с течением времени можно изучить, предоставив информацию о микробиологическом составе образца. Этот и уникальный математический подход к изучению спектров привели к получению патентов на метод.

Инфекции, связанные со здравоохранением (ИСМП), представляют собой серьезную угрозу для благополучия пациентов, что приводит к увеличению времени лечения, увеличению затрат и увеличению заболеваемости. Раневые инфекции — распространенная форма ИСМП.

Исследователи полагают, что эта технология может быть встроена в экономичное устройство для мониторинга ран в реальном времени, способное быстро обнаруживать инфекцию, что может значительно сократить время обнаружения и идентификации раневой инфекции в клинических условиях.

Эйден Ханна, исследователь биомедицинской инженерии из Университета сказал: «Хотя ряд других бактерий был обнаружен с помощью спектроскопии электрохимического импеданса, насколько нам известно, это первое исследование Proteus mirabilis в реальном времени. обнаружение с помощью угольного электрода без этикеток с трафаретной печатью.Способность наших недорогих датчиков быстро обнаруживать наличие инфекции в клинических образцах ран подчеркивает их потенциал для внедрения в устройства для мониторинга инфекций в местах оказания медицинской помощи. Возможность отслеживать инфекционный статус в режиме реального времени позволит более раннее вмешательство и улучшить прогноз ».

Консультант-диабетолог NHS Ayrshire & Arran, профессор Эндрю Коллиер, который участвовал в исследовании со старшим ортопедом Даниэль Мэйн, сказал: «Диабетические язвы стопы, к сожалению, являются обычным явлением, при этом риск возникновения язвы в течение жизни составляет примерно от 15 до 25 процентов.Инфекция является обычным явлением и может привести к ампутации нижней конечности, если ее не лечить на ранней стадии и агрессивно. Раннее обнаружение и соответствующее лечение инфекции значительно снизят риск ампутации, при этом три из четырех ампутаций можно предотвратить.Раннее обнаружение инфекции, продемонстрированное в этом исследовании, окажет значительное влияние как на человека с диабетической язвой стопы, так и на ресурсы Национальной службы здравоохранения».

 

Поделиться

Источник