První to-ty-laskavé zařízení používá jednotlivou kapku krve k profilování imunitní funkce novorozenců

Vědci vyvinuli prvotřídní zařízení pro profilování imunitní funkce novorozenců. Pomocí jediné kapky krve poskytuje systém biofyzikální imunitní profilování pro kojence (BLIPI) vhled do imunitních odpovědí novorozenců, což umožňuje včasnou detekci závažných zánětlivých stavů a ​​umožňuje včasné zásahy.

Tato kritická inovace se zabývá naléhavou a neuspokojenou potřebou rychlých a minimálně invazivních diagnostických nástrojů k ochraně zranitelných novorozenců, zejména těch, které se narodily předčasně.

Kritická neuspokojená potřeba v péči o novorozence

Předčasně narozené kojenci jsou obzvláště zranitelní vůči život ohrožujícím podmínkám, jako je sepse a nekrotizující enterocolitida (NEC). Novorozená sepse – infekce krevního řečiště, ke které dochází v prvních týdnech života – je hlavní globální zdravotní výzvou, která způsobuje až Jeden milion Kojenecká úmrtí po celém světě ročně.

NEC, vážné střevní onemocnění, které způsobuje závažný zánět, je jednou z hlavních příčin smrti v předčasné děti–Až 50% novorozenců s nízkou porodní hmotností, kteří dostanou NEC, nepřežijí. Kojenci mohou vykazovat vágní příznaky, což způsobí, že diagnóza těchto stavů je náročná. Obě podmínky se však mohou rychle zhoršit a vyžadovat okamžitý lékařský zásah pro nejlepší šanci na zotavení.

Současné diagnostické metody k detekci a prevenci těchto vážných stavů u novorozenců se spoléhají na velké vzorky krve – až 1 ml, což je významné množství krve pro novorozence – a zdlouhavé laboratorní procesy. To není ideální pro novorozence, jejichž celkový objem krve může být mezi velmi 50 ml mezi Předčasně narozené kojenci mladší než 28 týdnů, což omezuje opakované nebo vysoce objemové odběr a může potenciálně vést k anémii a dalším komplikacím.

Současně konvenční testy – jako jsou krevní kultury nebo zánětlivé panely – mohou trvat několik dní, než se vrátí výsledky, což omezuje rychlé cílené klinické intervence. Nové zařízení BLIPI řeší tyto výzvy tím, že vyžaduje pouze 0,05 ml krve a poskytuje výsledky do 15 minut.

Revoluce péče o novorozence

Ve studii „Biofyzikální profilování imunitního profilování novorozenců z celé krve koreluje s imunitními odpověďmi“, Publikováno v Dětský výzkumresearchers from the Critical Analytics for Manufacturing Personalized-Medicine (CAMP) and Antimicrobial Resistance (AMR) interdisciplinary research groups (IRGs) of Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), MIT’s research enterprise in Singapore, and KK Women’s and Children’s Hospital (KKH), demonstrate how BLIPI leverages microfluidic technology to measure how immune cells change when fighting infection by Posouzení jejich velikosti a flexibility.

Na rozdíl od konvenčních testů, které hledají pouze přítomnost zárodků, Blipi přímo ukazuje, jak reaguje imunitní systém dítěte. Buněčné změny, které BLIPI detekuje v souladu se standardními testy, na které se lékaři spoléhají, včetně hladin C-reaktivního proteinu (CRP), počtu bílých krvinek a poměrů nezralých a total neutrofilů. Tento testovací formát může rychle odhalit, zda imunitní systém dítěte bojuje s infekcí.

Ve studii byl BLIPI použit ke screeningu 19 kojenců na více časových bodech-osm plné a 11 předčasně-a ukázal jasné rozdíly v tom, jak Imunitní buňky vypadal a choval se mezi dětmi. Zejména, když si jedno předčasné dítě vyvinulo vážnou krevní infekci, bylo zařízení schopno detekovat významné změny imunitních buněk. To ukazuje jeho potenciál při včasném odhalování infekcí.

Jen jedna kapka krve

BLIPI je přenosné zařízení, které může poskytnout výsledky na oddělení nebo novorozenecké jednotky intenzivní péče (NICU) a odstranit potřebu přepravy vzorků krve do laboratoře a být snadno implementovatelný v prostředí omezených zdroji nebo venkovským zdravotním nastavením.

Je důležité, že Blipi potřebuje jen jednu kapku krve a 20krát menší objem krve, než to, co existující metody vyžadují. Tyto rychlé výsledky mohou pomoci lékařům přijímat včasná a život zachraňující rozhodnutí v kritických situacích, jako je sepse nebo NEC, kde je včasná léčba zásadní.

„Our goal was to create a diagnostic tool that works within the unique constraints of neonatal care—minimal blood volume, rapid turnaround, and high sensitivity. BLIPI represents a major step forward by providing clinicians with fast, actionable immune health data using a non-invasive method, where it can make a real difference for newborns in critical care,“ said Dr. Kerwin Kwek, Research Scientist at SMART CAMP and SMART AMR, and co-lead author of studie.

„KKH se stará o asi dvě třetiny všech dětí narozených vážících méně než 1 500 gramů v Singapuru. Tyto předčasné děti se často snaží bojovat proti infekcím svým nezralým imunitním systémům,“ uvedl odborný profesor Yeo Kee Thai, senior konzultant na neonatologii v KKH, a senior autor studie.

„S Blipi nám může jediný píchnutí prstu nebo paty dítěte poskytnout rychlý vhled do imunitní reakce kojence během několika minut. To nám umožňuje přizpůsobit ošetření přesněji a reagovat rychleji, aby těmto křehkým dětem poskytli nejlepší šanci na zdravý začátek, nejen v jejich raných dnech, ale po celý život.“

Budoucí výzkum se zaměří na větší klinické hodnocení s cílem ověřit diagnostickou přesnost Blipi napříč různými novorozeneckými populacemi s různými věkovými skupinami a zdravotním stavem.

Vědci také plánují zdokonalit návrh zařízení pro rozsáhlé přijetí v nemocnicích po celém světě a přinést na jejich postýlku tolik potřebné diagnostické řešení zranitelných kojenců.

Mimo nemocnice, Farmaceutické společnosti A vědci mohou také využít BLIPI v klinických studiích k posouzení imunitních odpovědí na novorozenecké terapie v reálném čase-potenciální měnič her pro výzkum a vývoj v dětské medicíně.

„BLIPI exemplifies our vision to bridge the gap between scientific innovation and clinical need. By leveraging microfluidic technologies to extract real-time immune insights from whole blood, we are not only accelerating diagnostics but also redefining how we monitor immune health in fragile populations. Our work reflects a new paradigm in point-of-care diagnostics: rapid, precise, and patient-centric,“ said Prof Jongyoon Han, hlavní hlavní vyšetřovatel v inteligentním táboře, hlavní vyšetřovatel v Smart AMR, profesor na MIT a odpovídající autor příspěvku.