Point of care testing devices [Архив] - медицинсий форум

PDA

Просмотр полной версии : Point of care testing devices


POCT
12.08.2011, 15:55
Добрый день!

Сейчас РОСТ развивается, большие компании (Аботт, Биосайт, Роше, Респонс, etc.) уже наладили производство. Пока что цена конечно кусается, и спектр исследований невелик.

Так уж получилось что я сейчас инженерю в компании, которая тоже собирается выпускать биочипы. Один прототип я уже сделал, который предназначен для Cardiac markers, и принцип мне его понятен.

Описываю своими словами (простите, но знаний в области биохимии у меня практически ноль, только то, что почерпнул пока изучал принципы LOC(lab on a chip) и РОСТ): плазма отфильтровывается от 50 мкл цельной крови, 90 секунд задерживается в резервуаре с одним видом антител, к которым привязаны флюоресцентные частицы, потом следует в область, где расположены Target antibodies. В случае если в крови был искомый антиген, он подбирает первое антитело и соединяет его со вторым, оставляя таким образом флюоресцирующую метку в определенной области, и по интенсивности света можно судить о концентрации антигена в крови.

Я не просто так этот абзац написал, а для того, чтобы более-менее прояснить уровень моих знаний в биохимии.

Собственно чип уже практически готов к выпуску, и мне с ним стало скучно. Я хочу сделать свой чип, с блекджеком и как полагается.

Знаний лабораторной практики - определения болезней, каких-либо тестов крови, возможно анализов на аллергии или содержание определенных веществ у меня нет, но зато они есть у тех, кто практикует это каждый день в больнице.

Хочу же я, применяя свои знания в MEMS(micro electro mechanical systems) и LOC, увеличить спектр возможных анализов для РОСТ.

Скорее всего у вас есть "нелюбимые" анализы, которые, скажем, отнимают много времени, или используют ядовитые химикаты, может быть небезопасны, или которые просто лень делать.

Не могли бы вы сказать, каков принцип проведения таких опытов (на уровне изложения, приведенном в третьем абзаце, как для дурачка).

Я руководствуюсь мыслью "Не Боги горшки обжигают", и думаю что это вполне по силам - применить знания из разных областей для улучшения технологии.

Всем заранее спасибо за комментарии!

P.S: Гугл и Вики я курил долго, но получил только самое общее представление.

denson
12.08.2011, 23:19
Что же. Идея засунуть все в один флакон привлекательна, безусловно.
Я, так понял, вас интересуют именно другие технологии.
Сходу могу придумать например ПЦР и другие NAT технологии. Занимается этим компания Cepheid система GeneXpert. Над тем же работает BeckmanCoulter и скоро выведут на рынок некий аналог.
Изосерология - определение групп крови. Сечйас есть такая технология гель карт. BioRad система ScanGel, Grifols система MDmulticard, Diamed
Хроматографию хорошо бы в один флакон упихать - как например сделано у того же Биорада - анализаторы гемоглобинов (D10 и прочие)

Из "неудобных" методов. Неудобна для мед лаборатории например какая нибудь масс спектрометрия. Если бы кто придумал компактный анализатор для C13 уреазного дыхательного теста: дунул в трубочку прям на приеме у врача, и сразу результат - красота.

Пока все - я иссяк. Пятница и вечер :)
И я еще сложно себе представляю возможность технической реализации различных технологий.

POCT
13.08.2011, 06:08
denson, спасибо Вам большое за развернутый ответ.

1. ПЦР - это и есть сейчас мой ресерч проект, мы собираемся тоже его выпускать, там свои сложности - задача поставлена так, что одна проба крови не может пересекаться с другой даже по воздуху, чтобы исключить попадание паразитных ДНК в образец, это я сейчас как раз решаю, что выйдет - поглядим. Тут нюанс - мне эта затея в данный момент не по вкусу, поскольку техзадание на чип для 50ти пациентов сразу - здесь сказывается косность местных эскулапов - они не желают самостоятельно ставить серьезные диагнозы - посылают образцы в большую больницу и разводят перед пациентами руками: не виноватая я он(диагноз) сам пришел. Моя же мечта в идеале (хех) - аптечка, которая упоминается у Гарри Гаррисона - сама ставит диагноз, назначает лечение и собственно лечит. Конечно до этого еще топать и топать, но тем не менее.
2. Определение групп крови - тут сложность именно в биохимическом содержимом чипа - не получается (пока что) у меня сообразить как обойтись без дополнительных реагентов, использовать только кровь и сухие пробы. Чип я соорудил с год назад, но на том и встал, жду пока наши биохимики не сообразят хорошие пробы. С дополнительными реагентами чипы есть, тот же Серафоил к примеру, не интересно.
3 и 4: Хроматография и дыхательный тест - тут мне нужно обращаться к снова к гуглу, поскольку я понятия не имею как применяется хроматография в медицине и что такое дыхательный тест.

Попрошу особо прояснить про масс-спектрографию - наша компания выпускает среди прочего спектрометры, так что соображающих в этом людей найти можно без проблем.

Еще раз большое Вам спасибо!


denson
13.08.2011, 13:50
И вам добро пожаловать. Пообщаться с живым разработчиком интересно. У меня к вам тоже будут вопросы. Коммерческих и производственных тайн я не буду выведывать, но над чем работают производители - любопытно. Нам же потом с этим всем работать. :)

Моя же мечта в идеале (хех) - аптечка, которая упоминается у Гарри Гаррисона - сама ставит диагноз, назначает лечение и собственно лечит.
ОК. Давайте сузим проблему. Что имеется на настоящее время: сейчас есть так называемые инсулиновые помпы. И будущее у них в том, чтобы определять уровень глюкозы крови и по некому алгоритму вводить инсулин. То есть искусственная поджелудочная железа. Сложность в том, что какая то часть должна быть внутри тела: анализ (некий датчик, чип) - ввод лекарства, а какая-то снаружи для загрузки реактивов и инсулина. Ну и отдельная песня - сам алгоритм.
Лекарств, которые надо вводить длительно и под постоянным монитором их концентрации в крови - достаточно. Определяются они так как вы описали в первом посте - иммунохимией с антителами, меткой и т.д.
И кстати про Гаррисона. Он нам как бы намекает, что потребителем такой чудо аптечки могут быть военные. Например, анализ боевых отравляющих веществ в крови и сразу введение нужных фармпрепаратов. Хотя не факт, что стоит объединять в одном корпусе аналитическую и фармацевтическую часть.

Хроматография в каком то виде уже реализована в POCT системах. Это тест полоски для диагностики инфекций к примеру.
А вот ВЭЖХ миниатюризировать - это видать выходит сложнее. Применять можно например для определения лекарственных средств токсических веществ в крови.
Масспеки и дыхательные тесты. Если коротко, то в организм вводится нерадиоактивная метка - тот же углерод 13С. И потом исследуется его концентрация в выдыхаемом воздухе. Пока что приходится пациента заставлять дышать в баночку, закупоривать ее и везти в лабораторию + масспеки устройства дорогие и не каждому по карману. Погуглите например по словам urea breath test.

POCT
16.08.2011, 05:09
И вам добро пожаловать. Пообщаться с живым разработчиком интересно. У меня к вам тоже будут вопросы. Коммерческих и производственных тайн я не буду выведывать, но над чем работают производители - любопытно. Нам же потом с этим всем работать. :)


С удовольствием отвечу. :)

По пунктам:
1) Инсулиновые помпы. Насколько я понял - помпы есть, и они устраивают всех, а вот функцией постоянного мониторинга сахара у них нет, то есть нужно скомбинировать помпу с глюкометром. Пока что я себе слабо представляю как это можно сделать - одноразовые тесты тут не подходят однозначно, а вот электрохимически - можно подумать, я делал когда-то анализатор на титановых нановолокнах, покрытых золотом, получал стабильные довольно неплохие (разумеется с точки зрения человека, далекого от медицины) графики. Например вот:
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

НО эти данные получаются на потенциометре, что абсолютно не миниатюрно и к помпе не применимо. Нужно какие-то другие методы определения глюкозы продумывать.

То же и касается других веществ в крови - я не знаю механизмов, которыми их можно определять, классических реакций кроме как оксидации глюкозы или комбинирования антиген-антитело.

2) Про тест-полоски понятно, наша компания это уже сделала, детекторы для определения аллергии - 50 проб кажется на одной полоске, загрузка на 50 пациентов. Просто я не знал что это называется хроматографией.

3) Дыхательные тесты - это интересно. Но масс-сперктрометры таки большие и дорогие. Интересно содержание в выдохе других веществ, кроме занесенных туда изотопов, которые можно определять количественно (хотя для начала и качественно тоже пойдет). Из методов что можно попробовать - surface plasmon resonance (миниатюрные есть, можно хоть на неделе пробовать), либо FT-IR - этого у меня сейчас нет, но я с ним работал и могу сказать что довольно мощная штука, да и подешевле чем массспектрометр. Плюс можно подумать над миниатюризацией если не заморачиваться с суперкачественными спектрами (заменить хороший MCT детектор на что-нибудь дешевое полупроводниковое)

В общем сложность у меня одна, какая и была - отсутствие знаний в методах диагностики.:ac:

AlexT
16.08.2011, 11:03
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]


AlexT
16.08.2011, 12:53
Почему будущее? Настоящее. Только внедряется у нас ооочень тяжело. Дорого для нашего населения. Сенсор около 80 долларов только.

POCT
16.08.2011, 13:22
Хотел бы я в Абботте поработать...

Есть еще SMSI, Animas сенсоры, но смотрю я они все как бы "одноразовые" - на пару дней, потом менять.

Почему будущее? Настоящее. Только внедряется у нас ооочень тяжело. Дорого для нашего населения. Сенсор около 80 долларов только.

Ну 80 долларов за контроль над здоровьем, пусть и частичный - не так-то дорого.
Пока что насколько я читал (несколько лет назад) хорошего материала для электрода до сих пор нет, работа идет, а то, что есть, сильно гуляет при малых отклонениях рН - если я не ошибаюсь рН крови не постоянна?

denson
16.08.2011, 14:13
Ну тут вопрос, что считать постоянным. pH - это одна из так называемых констант, и в организме очень много механизмов, чтобы держать его постоянным - в первую очередь не давать закисляться, т.к. метаболизм постоянно норовит сдвинуть pH в кислую сторону.

====
Хотя, я так понимаю, что не только сенсоры глюкозы pH нестабильны, в таких случаях pH в пробе измеряется и вводится поправка. Но это в диагностике in vitro.


denson
16.08.2011, 17:07
Что-то я какую-то ерунду в прошлом посте написал. Нельзя писать на ходу ей богу. :D
Про коррекцию pH - это я думал об измерении ионизированного кальция. Там не электрод чувствителен к pH, а сам аналит.

POCT
23.08.2011, 04:45
Ну, господа врачи?
Неужель всех все устраивает?