Perangkat baru dapat mendiagnosis sepsis dalam waktu kurang dari setetes darah
Sepsis terjadi ketika tubuh bereaksi ekstrim terhadap infeksi. Reaksinya sangat parah sehingga bisa menyebabkan kegagalan organ dan kematian. Namun, alat diagnostik baru mungkin dapat dengan cepat mengidentifikasi biomarker sepsis dalam sejumlah kecil darah.
Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), setiap tahun, sepsis menyerang lebih dari 30 juta orang di seluruh dunia.
Sepsis juga dapat menyebabkan sekitar 6 juta kematian setiap tahun.
Untuk mencegah sepsis berkembang menjadi syok septik - komplikasi yang membuat kematian dini lebih mungkin terjadi - dokter harus mendiagnosisnya lebih awal dan menanganinya dengan cepat.
Namun metode diagnostik saat ini sering kali bergejala, dikombinasikan dengan tes yang memeriksa penanda umum infeksi atau kerusakan organ.
Juga, seperti yang dicatat oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), “Banyak tanda dan gejala sepsis, seperti demam dan kesulitan bernapas, sama seperti pada kondisi lain, membuat sepsis sulit didiagnosis pada tahap awal. ”
Para peneliti telah mencari cara yang lebih cepat dan efektif untuk mendiagnosis sepsis. Ini termasuk mencoba mengembangkan perangkat yang akan mendeteksi keberadaan biomarker untuk sepsis dalam darah seseorang.
Biomarker teratas untuk kondisi ini adalah interleukin-6 (IL-6), protein yang diproduksi tubuh saat terjadi peradangan.
Para ilmuwan percaya bahwa mendeteksi IL-6 adalah cara yang baik untuk mendiagnosis sepsis karena kadarnya dalam darah cenderung meningkat sebelum gejala sepsis lainnya muncul. Namun, konsentrasi IL-6 dalam darah tetap terlalu rendah untuk tes yang ada untuk menangkapnya.
Baru-baru ini, para peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge telah mengembangkan perangkat yang menurut mereka cukup sensitif untuk mengidentifikasi keberadaan IL-6, bahkan dalam jumlah kecil darah.
Para peneliti mempresentasikan alat inovatif mereka pada Konferensi Teknik dalam Kedokteran dan Biologi tahun ini. Tahun ini, konferensi berlangsung di Berlin, Jerman.
Mendeteksi sepsis dalam waktu kurang dari 30 menit
“Untuk penyakit akut seperti sepsis, yang berkembang sangat cepat dan dapat mengancam nyawa, akan sangat membantu jika memiliki sistem yang dengan cepat mengukur biomarker yang tidak melimpah ini,” kata penulis pertama Dan Wu, seorang mahasiswa doktoral di MIT.
“Anda juga bisa sering memantau perkembangan penyakit,” jelasnya.
Alat diagnostik Wu dan rekannya adalah alat mikrofluida yang mampu mendeteksi biomarker utama dalam jumlah yang sangat kecil dari cairan tubuh. Perangkat khusus ini menggunakan microbeads yang “dilapisi” dengan antibodi.
Saat peneliti memasukkan sampel darah ke perangkat menggunakan pipet, antibodi akan menempel pada IL-6. Kemudian, bagian lain dari perangkat menggunakan elektroda dan manik-manik yang telah menangkap IL-6, memancarkan sinyal listrik untuk setiap manik IL-6 yang melewatinya.
Ini memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi pada konsentrasi apa protein yang ada dalam sampel darah.
Seluruh proses hanya membutuhkan waktu sekitar 25 menit, dan perangkat hanya menggunakan sekitar 5 mikroliter darah - yaitu, sekitar 25% dari total volume tetesan darah yang diambil melalui tusukan jari.
Selain itu, alat baru ini mampu mendeteksi konsentrasi IL-6 yang sangat rendah - serendah 16 pikogram per mililiter, yang lebih rendah dari konsentrasi biomarker yang mengindikasikan adanya sepsis.
Ini menunjukkan bahwa perangkat tersebut sangat sensitif terhadap keberadaan biomarker utama. Lebih penting lagi, para ilmuwan berpendapat bahwa alat inovatif ini sangat mudah beradaptasi dan dapat diatur untuk mendeteksi biomarker sepsis lainnya, seperti interleukin-8, protein C-reaktif, dan prokalsitonin, antara lain.
Para peneliti tidak melihat alasan mengapa, di masa depan, orang lain tidak dapat menyesuaikan alat ini untuk menyaring biomarker kondisi lain juga.
“Ini adalah platform yang sangat umum. Jika Anda ingin meningkatkan jejak fisik perangkat, Anda dapat meningkatkan skala dan merancang lebih banyak saluran untuk mendeteksi biomarker sebanyak yang Anda inginkan. ”
Dan Wu
