«Концентрация соли может иметь важное значение для многих состояний, связанных со здоровьем», — сказал Цзянь Ян, профессор биомедицинской инженерии. «В нашем методе используются флуоресцентные молекулы на основе цитрата, природной молекулы, необходимой для здоровья костей."
По сравнению с другими методами, используемыми для обнаружения хлоридов, флуоресцентный материал на основе цитрата Яна гораздо более чувствителен к хлоридам и способен обнаруживать его в гораздо более широком диапазоне концентраций. Материал Яна также чувствителен к бромиду, другой соли, которая может влиять на результаты традиционных клинических лабораторных тестов. Даже следовые количества бромида могут испортить результаты испытаний.
С датчиком на основе цитрата группа Янга может различать разницу между хлоридом и бромидом и работает над установлением возможного нового стандарта для обнаружения бромида при диагностике заболевания.
Ян сотрудничает с инженером-электриком из Пенсильванского университета, профессором Чживен Лю, чтобы создать портативное устройство, которое может измерять концентрацию соли в поте, используя его молекулы на основе цитрата и мобильный телефон.
Это также может быть полезно в развивающихся странах, где люди имеют ограниченный доступ к дорогостоящему аналитическому оборудованию.
«Мы разрабатываем платформенный материал для зондирования, который имеет низкую стоимость, может быть автоматизирован, не требует титрования обученным персоналом или дорогостоящего оборудования, как в больницах, и обеспечивает быстрые, почти мгновенные результаты», — сказал он.
В статье под названием «Флуоресцентные материалы на основе цитрата для недорогого определения хлоридов в диагностике кистозного фиброза», недавно опубликованной в Интернете в журнале Chemical Science Королевского химического общества (RSC), Ян сравнил свои цитратные сенсоры с золотым стандартом пота. тест, проведенный в клинической лаборатории.
Их результаты были похожи.
«Помимо муковисцидоза, нашу платформу также можно использовать для лечения многих других заболеваний, таких как метаболический алкалоз, болезнь Аддисона и боковой амиотрофический склероз (БАС). «Все эти заболевания показывают аномальные концентрации хлоридов в моче, сыворотке или спинномозговой жидкости», — сказал Ян.
По данным U.S.
Национальная медицинская библиотека: «Муковисцидоз — распространенное генетическое заболевание среди белого населения США. Заболевание встречается у 1 из 2500 — 3500 белых новорожденных. Муковисцидоз реже встречается в других этнических группах, поражая примерно 1 из 17 000 афроамериканцев и 1 из 31 000 американцев азиатского происхождения."
Роберт Вендер, M.D., пульмонолог в Penn State Milton S. В Медицинском центре Херши, который занимается лечением пациентов с муковисцидозом, говорится: «Согласно рекомендациям CF Foundation (Bethesda, MD), всем пациентам, проходящим обследование на предмет возможного диагноза CF, следует провести анализ пота. На сегодняшний день измерения хлорида пота (ммоль / л) используются только в диагностических целях. Однако, учитывая недавние научные и медицинские достижения в лечении пациентов с МВ, а также разработку и одобрение FDA методов лечения, специально разработанных для изменения функции белка регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR), серийные измерения хлорида пота могут иметь потенциал в качестве терапевтического суррогатного индикатора лекарственный эффект и в настоящее время измеряется во многих исследованиях, спонсируемых фармацевтической промышленностью, как ответ на эти новые методы лечения. Связь между суррогатным маркером хлорида пота и фактическими объективными клиническими результатами, такими как улучшение функции легких, еще предстоит определить."
Ведущий автор Чимин Ким, аспирант лаборатории Яна, говорит: «Наша платформа на основе цитрата для разработки флуоресцентных датчиков обеспечивает нам большую гибкость в адаптации датчиков к конкретным приложениям. Мы надеемся в ближайшем будущем производить больше датчиков с интересными приложениями."
В эту работу также внесли вклад бывший научный сотрудник Яна, доктор наук.
Чживэй Се и Майкл Крир, м.D., профессор Медицинского колледжа штата Пенсильвания и заведующий отделением клинической патологии вместе со своим коллегой Крисом Педерсоном, который проверил результаты в клинической лаборатории, и ранее упомянутым профессором электротехники Чживен Лю.