En grupp forskare vid Hokkaido University har utvecklat en pappersbaserad enhet som enkelt och billigt kan mäta litiumjonkoncentrationen i blod, vilket i hög grad kan hjälpa patienter med bipolär sjukdom.

Litiumkarbonat används för behandling av bipolär sjukdom, ett psykiskt tillstånd som orsakar extrema humörsvängningar. Men att använda detta läkemedel kräver försiktighet eftersom det terapeutiska koncentrationsintervallet för litiumjoner i blodet är smalt och nära det toxiska området. Japans läkemedels- och medicinteknikbyrå varnar läkare för att regelbundet undersöka litiumjonkoncentrationerna i blodet hos patienter som får läkemedlet.

Dock, befintliga undersökningsmetoder kräver en stor mängd blod, specialoperationer, och stora, dyra enheter. Dessa metoder kan endast utföras av vissa testlaboratorier.

Den aktuella studien ledd av Takeshi Komatsu, doktorand vid Hokkaido University's Graduate School of Chemical Sciences and Engineering, och professor Manabu Tokeshi vid universitetets tekniska fakultet genomfördes för att ta itu med detta problem genom att utveckla ett användarvänligt, lågkostnadsmetod. Studien publicerades i ACS -sensorer .

Forskarna lyckades tillverka en kolorimetrisk pappersbaserad enhet som gör det möjligt att testa vård i ett steg. Enheten består av två pappersbaserade element kopplade till varandra:en blodcellseparationsenhet och en kolorimetrisk detekteringsenhet. Blottpapper av hög renhet i bomull och membran för separering av blodceller, som båda är tillgängliga på marknaden, används som substrat för varje enhet, respektive. Hydrofobt bläck belades på enheten för att möjliggöra enkel vätskehantering.

Efter att en droppe från ett blodprov har placerats i slutet av separationsenheten, plasma, eller den flytande delen av blodet i provet, separeras automatiskt och transporteras till detektionsenheten torrbelagd med ett reagens, som visar en diagnostisk färg. Denna process tar ungefär en minut att slutföra. För att mäta färgen, en digitalkamera får bilden för analys utan något fast ljusförhållande, en process som gör det konventionella, speciell enhet för denna uppgift onödig. Forskarna visade att enhetens detekteringsförmåga är jämförbar med konventionella instrument som använder samma kolorimetriska reaktion.

"Enheten tillhandahåller en alternativ metod för regelbunden övervakning av litiumjonkoncentrationer vid behandling av patienter med bipolär sjukdom, "säger Manabu Tokeshi." I framtiden, Vi hoppas kunna utveckla en smartphone-app för bildanalysen så att patienterna själva eller icke-medicinska arbetare kan kontrollera litiumjonkoncentrationen i blodet. "Forskarna säger också att genom att ställa in detekteringsreagenser och andra komponenter, enheten kan användas för att mäta koncentrationen av andra blodkomponenter än litiumjoner.