En ny bärbar enhet kan snabbt hitta markörer för dödliga, oförutsägbar sepsisinfektion från en enda droppe blod.

Ett team av forskare från University of Illinois och Carle Foundation Hospital i Urbana, Illinois, slutfört en klinisk studie av enheten, som är den första som ger snabb, punkt-of-care mätning av immunsystemets svar, utan att behöva bearbeta blodet.

Detta kan hjälpa läkare att identifiera sepsis när den börjar, övervaka infekterade patienter och kan till och med peka på en prognos, sa forskargruppsledaren Rashid Bashir, professor i bioteknik vid U. of I. och provisorisk dekanus vid Carle Illinois College of Medicine. Forskarna publicerade sina resultat i tidskriften Naturkommunikation .

Sepsis utlöses av en infektion i kroppen. Kroppens immunförsvar frigör kemikalier som bekämpar infektionen, men också orsaka utbredd inflammation som snabbt kan leda till organsvikt och död.

Sepsis drabbar ungefär 20 procent av patienterna som är inlagda på sjukhusens intensivvårdsavdelningar, ändå är det svårt att förutsäga det inflammatoriska svaret i tid för att förhindra organsvikt, sa Dr Karen White, en intensivvårdsläkare vid Carle Foundation Hospital. White ledde den kliniska sidan av studien.

"Sepsis är en av de allvarligaste, livshotande problem på intensivvårdsavdelningen. Det kan snabbt bli dödligt, så ett test vid sängkanten som kan övervaka patientens inflammatoriska status i realtid skulle hjälpa oss att behandla det tidigare med bättre noggrannhet, " sa White.

Sepsis upptäcks rutinmässigt genom att övervaka patienternas vitala tecken - blodtryck, syrenivåer, temperatur och andra. Om en patient visar tecken på att vara septisk, läkarna försöker identifiera källan till infektionen med blododlingar och andra tester som kan ta dagar - tid som patienten kanske inte har.

Den nya enheten tar ett annat tillvägagångssätt.

"Vi tittar på immunsvaret, istället för att fokusera på att identifiera källan till infektionen, ", sa Bashir. "En persons immunsystem kan reagera annorlunda än någon annans på samma infektion. I vissa fall, immunsystemet kommer att svara innan infektionen kan upptäckas. Detta test kan komplettera bakteriell upptäckt och identifiering. Vi tror att vi behöver båda metoderna:upptäcka patogenen, men också övervaka immunsvaret."

Det lilla, lab-on-a-chip enhet räknar vita blodkroppar totalt såväl som specifika vita blodkroppar som kallas neutrofiler, och mäter en proteinmarkör som kallas CD64 på ytan av neutrofiler. Nivåerna av CD64 stiger när patientens immunsvar ökar.

Forskarna testade enheten med blodprover från Carle-patienter på intensiven och akuten. När en läkare misstänkte infektion och beordrade ett blodprov, en liten droppe av blodet som togs gavs till forskarna, fråntagen identifieringsinformation för att bevara patientens konfidentialitet. Teamet kunde övervaka CD64-nivåer över tid, korrelera dem med patientens vitala tecken. Forskare fann att resultaten från snabbtestet korrelerade väl med resultaten från de traditionella testerna och med patienternas vitala tecken.

"Genom att mäta CD64 och antalet vita blodkroppar, vi kunde korrelera patientens diagnos och framsteg - oavsett om de förbättrades eller inte, sa Umer Hassan, en postdoktor vid Illinois och den första författaren till studien. "Vi hoppas att den här tekniken inte bara kommer att kunna diagnostisera patienten utan också ge en prognos. Vi har mer att göra med det."

Bashirs team arbetar med att införliva mätningar för andra inflammationsmarkörer i snabbtestenheten för att ge en mer komplett bild av kroppens svar, och för att möjliggöra tidigare upptäckt. De har också ett nystartat företag, Prenosis Inc., som arbetar med att kommersialisera enheten.

"Vi vill flytta diagnospunkten bakåt i tiden, ", sade Bashir. "Den stora utmaningen i sepsis är att ingen vet när du blir infekterad. Vanligtvis går man till sjukhuset när man redan känner sig sjuk. Så målet är att du någon gång kan testa det här hemma, att upptäcka infektion ännu tidigare om du kan."