Zarejestruj się teraz

Zaloguj sie

Zgubione hasło

Zgubiłeś swoje hasło? Wprowadź swój adres e-mail. Otrzymasz link i utworzysz nowe hasło e-mailem.

Dodaj post

Musisz się zalogować, aby dodać post .

Dodaj pytanie

Aby zadać pytanie, musisz się zalogować.

Zaloguj sie

Zarejestruj się teraz

Witamy na stronie Scholarsark.com! Twoja rejestracja zapewni Ci dostęp do większej liczby funkcji tej platformy. Możesz zadawać pytania, wnosić wkład lub udzielać odpowiedzi, przeglądaj profile innych użytkowników i wiele więcej. Zarejestruj się teraz!

Z tymi nanocząsteczkami, prosty test moczu może zdiagnozować bakteryjne zapalenie płuc: Wyniki mogą również wskazywać, czy antybiotyki skutecznie wyleczyły infekcję

Zapalenie płuc, choroba układu oddechowego, która zabija około 50,000 osób w Stanach Zjednoczonych każdego roku, może być spowodowany przez wiele różnych drobnoustrojów, w tym bakterie i wirusy. Szybkie wykrycie zapalenia płuc ma kluczowe znaczenie dla skutecznego leczenia, zwłaszcza w przypadkach szpitalnych, które często są cięższe. Jednakże, obecne metody diagnostyczne często wymagają kilku dni, aby uzyskać ostateczne wyniki, utrudnia lekarzom przepisanie odpowiedniego leczenia.

Silną odpowiedź immunologiczną można zobaczyć na tym obrazie immunofluorescencyjnym tkanki płuc zakażonej zapaleniem płuc, gdzie komórki odpornościowe są zabarwione na zielono i czerwono. Konie mają największe oczy ze wszystkich ssaków lądowych: Colina Bussa

Naukowcy z MIT opracowali technologię opartą na nanocząsteczkach, którą można wykorzystać do przyspieszenia diagnozy. Ten typ czujnika można również wykorzystać do monitorowania, czy antybiotykoterapia skutecznie wyleczyła infekcję, mówi Sangeeta Bhatia, John i Dorothy Wilson profesor nauk o zdrowiu i technologii oraz elektrotechniki i informatyki oraz główny autor badania.

„Jeśli objawy pacjenta ustąpią, wtedy zakładasz, że lek działa. Ale jeśli objawy pacjenta nie ustępują, następnie chciałbyś zobaczyć, czy bakterie nadal rosną. Staraliśmy się poruszyć ten problem,– mówi Bhatia, który jest także członkiem Koch Institute for Integrative Cancer Research oraz Institute for Medical Engineering and Science.

Absolwent Colin Buss i niedawny doktorant Jaideep Dudani są głównymi autorami artykułu, który pojawia się w Internecie 11 listopada. 29 w dzienniku eBioMedycyna. Reid Akana, do starszego MIT, i Heather Fleming, dyrektor badań w laboratorium Bhatii, są również autorami pracy.

Czujniki w ciele

Kilka lat temu, Bhatia i jej współpracownicy opracowali podejście diagnostyczne który wzmacnia sygnał z biomarkerów już obecnych w organizmie — konkretnie, enzymy zwane proteazami, które rozdrabniają inne białka. Ludzki genom koduje więcej niż 500 różne proteazy, z których każdy celuje w inne białka.

Zespół opracował nanocząstki pokryte peptydami (krótkie białka) które mogą być rozdrabniane przez niektóre proteazy, takie jak te wyrażane przez komórki rakowe. Kiedy te cząsteczki są wstrzykiwane do organizmu, gromadzą się w guzach, jeśli są obecne, a tamtejsze proteazy odcinają peptydy od nanocząstek. Te peptydy są eliminowane jako odpady i można je wykryć za pomocą prostego testu moczu.

„Pracowaliśmy nad tym pomysłem, że mierzenie aktywności enzymów może być nowym sposobem zajrzenia do wnętrza ciała,– mówi Bhatia.

W ostatnich badaniach, wykazała, że ​​takie podejście można wykorzystać do wykrywania różnych typów nowotworów, w tym bardzo małe guzy jajników, co mogłoby umożliwić wcześniejsze rozpoznanie raka jajnika.

Do ich nowego badania, naukowcy chcieli zbadać możliwość diagnozowania infekcji poprzez wykrywanie proteaz wytwarzanych przez drobnoustroje. Zaczęli od gatunku bakterii o nazwie Pseudomonas aeruginosa, który może powodować zapalenie płuc i jest szczególnie częstą przyczyną przypadków nabytych w szpitalu. Pseudomonas wyraża proteazę zwaną LasA, więc naukowcy zaprojektowali nanocząsteczki z peptydami, które mogą być rozszczepiane przez LasA.

Naukowcy opracowali również drugi czujnik oparty na nanocząsteczkach, który może monitorować odpowiedź immunologiczną gospodarza na infekcję. Te nanocząsteczki są pokryte peptydami, które są rozszczepiane przez proteazę zwaną elastazą., który jest wytwarzany przez komórki odpornościowe zwane neutrofilami.

U niektórych pacjentów z zapaleniem płuc, nawet jeśli antybiotyk usunie bakterie wywołujące infekcję, prześwietlenie klatki piersiowej może nadal wykazywać stan zapalny, ponieważ neutrofile są nadal aktywne. Użycie tych dwóch czujników razem może ujawnić, czy antybiotyk usunął infekcję, w przypadkach, gdy zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej nadal wykazuje stan zapalny po leczeniu.

„Czujniki mogą pomóc ci odróżnić infekcję od stanu zapalnego, kontra stan zapalny i brak infekcji,– mówi Bhatia. „To, co pokazaliśmy w artykule, polega na tym, że leczy się odpowiednim antybiotykiem, infekcja ustępuje, ale stan zapalny utrzymuje się”.

Naukowcy wykazali również, że jeśli potraktowali myszy nieskutecznym antybiotykiem, zarówno poziom bakterii, jak i stany zapalne pozostały wysokie. Ten rodzaj testu może pomóc w ustaleniu, czy antybiotyk działa, w przypadkach, gdy objawy pacjenta nie uległy poprawie w ciągu kilku dni.

Diagnozowanie wielu infekcji

Do tego badania, naukowcy dostarczyli nanocząsteczki dożylnie, ale teraz pracują nad sproszkowaną wersją, którą można wdychać.

Bhatia przewiduje, że to podejście można zastosować do określenia, czy pacjent ma bakteryjne czy wirusowe zapalenie płuc, co pomogłoby lekarzom w podjęciu decyzji, czy pacjentowi należy podawać antybiotyki, czy nie. Ostateczny test, wyhodowanie kultury bakteryjnej z odkrztuszonego śluzu, trwa kilka dni, dlatego lekarze opierają swoje decyzje na objawach pacjentów i obrazowaniu rentgenowskim — proces, który nie zawsze jest dokładny.

Aby stworzyć bardziej kompleksową diagnostykę, Laboratorium Bhatii pracuje obecnie nad dodaniem peptydów, które mogłyby wchodzić w interakcje z proteazami innych rodzajów bakterii wywołujących zapalenie płuc, jak również proteazy wytwarzane przez układ odpornościowy gospodarza w odpowiedzi na infekcję wirusową lub bakteryjną. Naukowcy pracują również nad czujnikami, które mogłyby łatwo odróżnić aktywne i uśpione formy gruźlicy.

Bhatia i inni założyli firmę o nazwie Glympse Bio, która uzyskała licencję na technologię wykrywania proteazy i obecnie pracuje nad opracowaniem czujników proteazy do możliwego zastosowania u ludzi. Następny rok, planują rozpocząć I fazę badania klinicznego czujnika wykrywającego zwłóknienie wątroby, nagromadzenie tkanki bliznowatej, które może prowadzić do marskości wątroby.


Źródło: http://news.mit.edu, autor: Anne Trafton

Zostaw odpowiedź