Schneller Bluttest für drohenden Herzinfarkt
University of California Los Angeles: Diagnose mit Deep Learning innerhalb von 15 Minuten
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Diagnosesystem: Ausrüstung für den schnellen Herzinfarkt-Nachweis (Foto: ucla.edu) |
Los Angeles (pte016/07.10.2024/12:30)
Forscher der University of California Los Angeles können mit einem papierbasierten Immunassay die Gefahr eines Herzinfarktes innerhalb von 15 Minuten nachweisen. Dazu brauchen sie nur einen Tropfen Blut. Das Verfahren ähnelt dem eines Schwangerschafts- oder Corona-Nachweises.
Kostengünstige Alternative
Als Immunassays werden eine Reihe von Methoden in der Bioanalytik bezeichnet, deren gemeinsames Grundprinzip die Erkennung und damit der Nachweis eines bestimmten Stoffes, in diesem Fall Troponin, durch die Bindung eines Antigens an einen Antikörper ist.
"Unsere papierbasierte Plattform, die auf Deep Learning basiert, bietet eine effektive Alternative zu den sperrigen, teuren Instrumenten, die derzeit in Krankenhäusern eingesetzt werden. Fortschrittliche kardiologische Diagnostik für unterversorgte Bevölkerungsgruppen könnte somit weltweit zugänglich werden", sagt Entwickler Aydogan Ozcan.
Das zweistufige System beginnt mit einer Immunoassay-Phase, gefolgt von einer Signalverstärkungsphase. In der ersten verwendet der Test Goldnanopartikel-Konjugate, um Troponin im Serum zu binden. In der zweiten werden Goldionen durch Nanopartikel katalysiert, was zur Farbänderung führt, die von einem speziell entwickelten, tragbaren Lesegerät erfasst wird. Deep-Learning-Algorithmen analysieren dann diese Zeitrafferbilder, um die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Troponin-Erkennung zu verbessern. Die Nachweisgrenze liegt bei 0,2 Pikogramm pro Milliliter.
Für Rettungswagen und Praxen
Diese Empfindlichkeit übertrifft die heutiger Point-of-Care-Geräte bei weitem und erfüllt die klinischen Anforderungen für hochempfindliche Troponin-Tests, die für die frühzeitige Diagnose eines akuten Myokardinfarkts unerlässlich sind. Point-of-Care-Geräte sind Diagnosesysteme, für die kein Labor nötig ist. Sie werden patientennah eingesetzt, etwa in Rettungswagen oder Arztpraxen. Der neue Test ist ähnlich zuverlässig wie Laboranalysegeräte, die als Goldstandard gelten.
"Die Möglichkeit, Troponin-Werte in verschiedenen Umgebungen schnell zu erkennen und zu quantifizieren, könnte eine schnellere und effektivere Behandlung von Herzinfarktpatienten ermöglichen", so Gyeo-Re Han, der bei Ozcan promoviert hat und an der Entwicklung des Tests maßgeblich beteiligt war.
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