“指尖陀螺”变身医疗神器:快速诊断尿路感染

文摘   2024-10-23 09:01   北京  

发表年:2020

杂志:Nature Biomedical Engineering

中文标题:

“指尖陀螺”变身医疗神器:快速诊断尿路感染

原英文标题:

A fidget spinner for the point-of-care diagnosis of urinary tract infection





研究背景

在资源有限的环境中,传统的医疗设备面临诸多挑战,如电力供应不稳定、缺乏专业技术人员、恶劣的环境条件以及缺乏快速数据连接等。在这些情况下,临床决策往往基于症状而非诊断测试,导致复杂的临床并发症。尿路感染(UTI)是一种全球常见的疾病,导致数百万的医疗成本,并影响超过50%的全球女性。




文章简介

研究人员设计了一种基于指尖陀螺(fidget spinner)原理的微流体装置,用于快速诊断尿路感染。这种装置能够在50分钟内通过肉眼检测尿液样本中的细菌负荷和病原体识别,无需额外的仪器设备,特别适用于资源有限的医疗环境。




研究框架要点

1

设计了一种名为Dx-FS的微流体装置,模仿指尖陀螺的旋转原理,通过手动旋转产生离心力,从而在尿液样本中富集细菌。

2

Dx-FS装置集成了样本准备和检测功能,能够进行“样本进答案出”的快速诊断。

3

通过在印度的现场测试,验证了Dx-FS在实际临床环境中的可行性和准确性。

还展示了一种基于Dx-FS的快速抗菌药物敏感性测试(Fidget-AST),能够在120分钟内完成测试。


图1:展示了Dx-FS作为POCT设备在资源有限环境中的潜力。包括Dx-FS的设计、操作过程以及与传统方法的对比。

图2:描述了Dx-FS的流体流动和操作特性,包括不同过滤技术的比较和手动旋转速度的影响。

图3:展示了Dx-FS作为细菌感染诊断平台的多功能性,包括样本加载、细菌富集和最终检测的操作步骤。

图4:通过在印度的现场测试,展示了Dx-FS在实际临床环境中的表现,包括与传统培养方法的对比和抗生素治疗的模拟结果。

图5:展示了基于Dx-FS的快速抗菌药物敏感性测试(Fidget-AST)的可行性,包括测试流程和结果分析。





总结和展望

Dx-FS作为一种新型的POCT设备,能够在资源有限的环境中快速、准确地诊断尿路感染,并且具有低成本、易操作的优点。未来的研究可以进一步优化Dx-FS的设计,扩展其在其他细菌感染疾病中的应用,并探索更多的现场快速检测技术。


原文链接DOI:10.1038/s41551-020-0557-2


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