Un dispositivo para mezclar líquidos utilizando ultrasonidos es el componente primero y más difícil en un sistema miniaturizado para el análisis de bajo costo del esputo de pacientes con enfermedades pulmonares como la tuberculosis y el asma. El dispositivo, desarrollado por ingenieros de Penn State en colaboración conLos investigadores del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre NHLBI, parte de los Institutos Nacionales de Salud y la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, beneficiarán a los pacientes en los EE. UU., donde el 12 por ciento de la población, o alrededor de 19 millones de personas, tienen asma y en regiones subdesarrolladas donde la tuberculosis sigue siendo un contagio generalizado y, a menudo, mortal.
"Para desarrollar diagnósticos y enfoques de tratamiento más precisos para pacientes con enfermedades pulmonares, tenemos que analizar las células de muestra directamente de los pulmones en lugar de extraer sangre", dijo Tony Jun Huang, profesor de ingeniería y mecánica en Penn State y elinventor, con su grupo, de este y otros dispositivos acústicos de fluidos basados en ondas ultrasónicas. "Por ejemplo, se usan diferentes medicamentos para tratar diferentes tipos de pacientes con asma. Si sabe cuál es el inmunofenotipo de una persona, puede proporcionar medicamentos personalizados para su particularenfermedad."
Existen varios problemas con el método estándar actual para el análisis de esputo. El primero es que las muestras humanas pueden ser contagiosas, y el análisis de esputo requiere el manejo de muestras en varias máquinas discretas. Con un laboratorio en un dispositivo con chip, todas las muestras biológicas están contenidas de forma seguraen un solo componente desechable
Otro problema es el tamaño de la muestra requerida para el análisis en el sistema actual, que a menudo es más grande de lo que una persona puede producir fácilmente. El licor de esputo acústico fluídico creado por el grupo de Huang requiere una muestra 100 veces menor a la vez que proporciona una precisión equivalente al sistema estándar.
Otro problema es que los sistemas actuales son difíciles de usar y requieren operadores capacitados. Con el laboratorio en un sistema de chips, una enfermera puede operar el dispositivo con solo tocar algunos botones y obtener una lectura, o el paciente podría inclusooperar el dispositivo en casa. Además, la parte desechable del dispositivo debería costar menos de un dólar para fabricar.
Po-Hsun Huang, un estudiante graduado en el grupo Huang y el primer autor del artículo reciente que describe el dispositivo en la revista de la Royal Society of Chemistry Laboratorio en un chip , dijo "Esto ofrecerá un análisis rápido de muestras sin tener que enviarlas a un laboratorio centralizado. Mientras he estado trabajando en el componente de licuefacción del dispositivo, mis compañeros de laboratorio están trabajando en el componente de análisis de citometría de flujo, que deberíaesté listo pronto. Este es el primer licor de esputo en chip que alguien ha desarrollado ".
Stewart J. Levine, investigador principal y jefe del Laboratorio de Asma e Inflamación Pulmonar en la División de Investigación Intramural del NHLBI, dijo: "Este licor de esputo en chip es un avance significativo con respecto a nuestro objetivo de desarrollar un punto dede diagnóstico de atención médica que determinará el tipo de inflamación presente en los pulmones de los asmáticos. Esto permitirá a los proveedores de atención médica individualizar los tratamientos de asma para cada paciente y avanzar en el objetivo de llevar la medicina de precisión a la práctica clínica ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación de Materiales de Penn State . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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