211service.com
Ett bärbart, billigt blodproppstest
Miljontals patienter som tar det blodförtunnande läkemedlet Warfarin kan snart använda ett testkit för hemmet för att mäta tjockleken på sitt eget blod. Denna bärbara enhet, med en ny mikromekanisk sensor, skulle göra det mycket lättare för dessa patienter att behandla sig själva på ett säkert sätt.
Bra vibrationer: MEMS-blodsensorn har två konsoler. Den ena mäter blodtjockleken direkt, medan den andra upptäcker bakgrundsvibrationer som subtraheras för att ge en tydligare signal.
Warfarin används för att behandla patienter som lider av en rad tillstånd, från lungemboli och hjärtsjukdomar till tromboser och överdriven blodpropp. Men läkemedlets användning måste ständigt övervakas på grund av en tendens att reagera med andra läkemedel och metabola molekyler, säger John Curtis, vd för MicroVisk , det Storbritannien-baserade företaget bakom den nya enheten. Kost, alkoholkonsumtion, träning och infektion kan alla påverka Warfarins effektivitet, och därmed kroppens förmåga att bilda blodproppar. För att undvika risken för allvarliga inre eller yttre blödningar måste läkemedelsdoserna hanteras noggrant genom regelbunden övervakning av blodkoagulationen.
Vanligtvis innebär detta att man tar ett blodprov på en läkares mottagning, skickar iväg det för laboratorietester och väntar veckor på resultatet. MicroVisks mål är att tillhandahålla ett testkit för vårdplats eller hemmatest som fungerar nästan omedelbart med samma noggrannhet, säger Curtis.
Koagulation mäts normalt genom att registrera blodtjockleken med 100 millisekunders intervall efter tillsats av ett reagens som kallas tromboplastin som initierar koagulation. I labbet görs detta genom att mäta hur ljuset sprids genom ett blodprov. Men MicroVisk uppnår samma resultat med ett par vibrerande konsoler, som sänks ned i ett blodprov och vibreras snabbt.
Enheten består av ett mikroelektromekaniskt system (MEMS) som består av två 600 mikrometer långa konsoler. Dessa kiselbaserade enheter innehåller flera lager av en ledande polymer och ett separat piezoelektriskt material som lindas utmed längden av varje fribärande. När vi kör en ström genom ledaren värmer den upp spolarna, vilket får dem att böja sig, säger Curtis. Pulserande ström genom spolarna får konsolerna att vibrera, medan de piezoelektriska spolarna genererar en liten ström som avslöjar hur mycket de flexar.
Två konsoler behövs, förklarar Curtis, eftersom den ena tar blodprover direkt, medan den andra upptäcker bakgrundsvibrationer som subtraheras för att eliminera vibrationer i den omgivande miljön.
MicroVisks nuvarande prototyp kräver att blod appliceras med en pipett. Men företaget är på väg att konstruera en enhet som fångar och analyserar ett prov på en gång, liknande ett kit för glukostestning. Företaget beviljades nyligen ett europeiskt patent och säkrade 1,7 miljoner dollar i finansiering, och dess mål, säger Curtis, är att komma ut på marknaden inom tre år.
Med tanke på att liknande tillvägagångssätt har använts för att mäta viskositet på en makroskopisk nivå, bör tillvägagångssättet fungera bra även på en mikroskopisk nivå, säger Todd Przybycien , chef för biokemisk och kemiteknik vid Carnegie Mellon University i Pittsburgh. Han tillägger att mätning av viskositet, snarare än att försöka upptäcka specifika partiklar i blod, är en mer hanterbar uppgift.
I mars, den Centers for Medicare and Medicaid Services (CMS) utökade sin sjukförsäkring för att låta Warfarinpatienter i USA täckas för mer frekventa tester hemma. Marknaden för att testa patienter på Warfarin är enorm, med ett globalt värde på över 2,25 miljarder dollar, säger Curtis. Detta kommer att sluta ungefär som marknaden för glukostestning.
Genom att begränsa läkarbesöken kommer MicroVisk att göra livet mycket mer hanterbart för personer som tar Warfarin, säger Phil Cooper, chef för Nätverk för överföring av sensorer och instrumentering , en akademisk och industrigrupp baserad på National Physical Laboratory , i Oxfordshire, U.K., som stödde MicroVisk i dess tidiga skeden.
Andra enheter som utför ett liknande jobb blir tillgängliga men är mindre exakta, säger Curtis, eftersom de mäter koagulation genom indirekta biokemiska förändringar - till exempel genom att applicera en ström på blodet och mäta impedans. Den andra fördelen med att använda en MEMS-sensor är att den kräver mindre blod. Vi behöver ungefär en mikroliter blod, i motsats till mellan 10 och 15 mikroliter, tillägger Curtis. Detta innebär att varje blodprov kräver ett mindre nålstick. Du kommer att skära igenom mycket mindre nervändar, så det gör mindre ont, säger han.