पोर्टेबल रक्त अमोनिया डिटेक्टर — ScienceDaily


के चारों ओर बैठे रात के खाने के मेज, संकाय के साथ संबद्ध स्टैनफोर्ड रसायन-H-एक स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के अंतःविषय संस्थानों — बात की थी, एक-से-एक, पिचिंग विचारों के लिए सहयोगात्मक अनुसंधान. से प्रेरित एक हाल ही में चिकित्सा पहेली, गिल्बर्ट चू, दवा के एक प्रोफेसर (ऑन्कोलॉजी) और जैव रसायन के स्टैनफोर्ड में दवा डाल दिया है, बाहर कॉल के लिए एक दवा की दुकान है जो उसे मदद कर सकता है बनाने के लिए एक सेंसर हो सकता है कि जल्दी से, आसानी से और सही उपाय अमोनिया का स्तर रक्त में. बस नीचे तालिका मैथ्यू कानन, एसोसिएट प्रोफेसर, रसायन विज्ञान, पंजीकृत एक प्रभावशाली संयोग: अपने स्नातक छात्र, थॉमस Veltman, पर काम कर रहा था एक सेंसर को मापने के लिए अमोनिया में किसी भी तरल.

अगस्त में इस मुद्दे के एसीएस सेंसर, चू, कानन, Veltman और सहयोगियों नतालिया गोमेज़-Ospina और चुन साई प्रकाशित किया है उत्पाद के साथ अपने सहयोग: एक हाथ में, पोर्टेबल अमोनिया डिटेक्टर — जैसे glucometers मापने के लिए इस्तेमाल किया रक्त शर्करा — आकलन अमोनिया के स्तर से एक उंगली या earlobe चुभन ।

अमोनिया एक प्राकृतिक उत्पाद है, पाचन की है कि आम तौर पर संसाधित में यूरिया जिगर द्वारा पारित कर दिया है और शरीर से बाहर मूत्र में. बहुत ज्यादा रक्त में अमोनिया पैदा कर सकते हैं, मानसिक और शारीरिक शिथिलता और एक चिंता का विषय है के साथ लोगों के लिए जिगर की बीमारी या आनुवंशिक स्थितियों में बाधा है कि अमोनिया चयापचय. नई डिवाइस हो सकता है विशेष रूप से लाभप्रद के लिए नवजात शिशुओं के साथ इन चयापचय रोगों । इस आबादी में, मस्तिष्क क्षति हो सकते हैं के घंटे के भीतर ऊंचा अमोनिया का स्तर है, और उपचार के लिए, कुछ परिवारों को ड्राइव करना चाहिए लंबे समय तक दूरी प्राप्त करने के लिए पर्याप्त परीक्षण.

“मैं के साथ बात की है, जो परिवारों के बच्चों के साथ इस हालत में होने के बारे में इस तरह की डिवाइस है और यह बनाता है उन्हें भावनात्मक क्योंकि, उनके लिए, नहीं के परिणामों को हो रही अमोनिया की जाँच सही ढंग से और जल्दी से कर रहे हैं तो गंभीर ने कहा,” नतालिया गोमेज़-Ospina, सहायक बाल रोग के प्रोफेसर और सह लेखक कागज के. “इन परिवारों के लिए, यह हो सकता है जीवन-बदल रहा है।”

संवेदक पर परीक्षण किया गया है रक्त के नमूने से रोगियों के लिए प्रवण ऊंचा अमोनिया के स्तर, और एक पोर्टेबल डिवाइस के संस्करण पर परीक्षण किया गया है रक्त के नमूने के साथ dosed अमोनिया. परिणाम सही थे, दोनों ही मामलों में. अब, शोधकर्ताओं कर रहे हैं अंतिम समायोजन करने के लिए डिजाइन और विनिर्माण डिवाइस की, उम्मीद के लिए यह तैयारी है कि एक अध्ययन के लिए पात्र हो जाएगा मूल्यांकन द्वारा अमेरिकी खाद्य और दवा प्रशासन (एफडीए).

एक चिकित्सा रहस्य

मरीज को प्रेरित किया है कि चू के सहयोग से प्रस्ताव लाया गया था अस्पताल में उसके पति के सप्ताह के बाद बिगड़ती स्वास्थ्य । वह भ्रांतचित्त था और चलने में असमर्थ. कोई नहीं जानता था कि क्या गलत हो गया था जब तक एक मानक रक्त प्लाज्मा परीक्षण से पता चला था वह बहुत ऊंचा अमोनिया के स्तर की है ।

“केवल एक चीज है कि मैं कर सकता था लगता है: सकता है यह किया गया है, मेरी गलती है?” चू ने कहा है, जो सह वरिष्ठ लेखक के साथ कागज के कानन. “मैं उसे देखा कीमोथेरेपी, जो वह ले गया था. यह एक मौखिक के रूप फ्लूरोरासिल, सबसे पुराने में से एक रसायन चिकित्सा दवाओं. यह नहीं था एक ज्ञात पक्ष प्रभाव है, लेकिन समय का मिलान नहीं हुआ उसके लक्षण है।”

इस के बाद सीसा, चू की खोज की है कि करने के लिए अनजान, उसके, रोगी था एक संरचनात्मक विसंगति के रूप में अच्छी तरह के रूप में जीन म्यूटेशन कम है कि उसके शरीर metabolize करने की क्षमता अमोनिया. कीमोथेरेपी दवा वह ले लिया अवरुद्ध शरीर की मशीनरी के लिए अमोनिया का उपयोग करने के लिए शाही सेना. ब्लॉक बारी में कारण रोगी बनने के लिए प्रतीक है ।

एक बार समझ में, यह एक आसान समस्या को संबोधित करने के लिए जाना जाता है के साथ उपचार. लेकिन, जिस तरह से साथ, चू सीखा है कि परीक्षण को मापने के लिए अमोनिया के स्तर था shockingly दुरूह-रक्त था खींचा जा करने के लिए एक नस से, जल्दी से ले जाया करने के लिए बर्फ पर एक विश्लेषण प्रयोगशाला, centrifuged प्लाज्मा अलग करने के लिए, और फिर संसाधित करके एक जैव रासायनिक परख है । यहां तक कि अगर सब कुछ पूरी तरह से चला जाता है, परिणाम कम से कम दो घंटे है, लेकिन समस्या पैदा होती है अक्सर. पाठ्यक्रम में इलाज के अपने रोगी के रक्त के नमूने चू ले गए थे दो बार खारिज कर दिया.

“मैं बात करने के लिए प्रयोगशाला के बारे में अपने प्रोटोकॉल और का एहसास है कि, अगर मैं कर रहा हूँ इस समस्या को वहाँ किया जा करने के लिए कई समुदाय अस्पतालों है कि यहां तक कि बड़े संघर्ष के साथ इन परीक्षणों ने कहा,” चू.

एक रोगी में’ शोधकर्ताओं नैदानिक अध्ययन किया गया था एक नवजात शिशु के साथ एक अमोनिया चयापचय विकार था, जो रक्त तैयार 132 बार 31 दिन में, एक राशि के बराबर करने के लिए आधे से अधिक औसत नवजात शिशु के कुल रक्त की मात्रा.

“पर बोझ रोगियों में हमारे अध्ययन के लिए एक शक्तिशाली प्रेरक है । कुछ कर रहे थे, कई परीक्षणों के लिए एक दिन में कई दिन और हर एक एक है एक अलग शिरापरक आकर्षित कहा,” कानन. “यह का एक बहुत में खून और दर्द, और अगर कुछ गलत हो जाता है, परीक्षण के साथ, यह बेकार है.”

बड़े, छोटे समस्याओं

इसके विपरीत, वर्तमान डिवाइस की आवश्यकता है के बारे में की एक बूंद खून-कम से कम 1 प्रतिशत के रक्त के लिए मानक परीक्षण-और इस प्रकार प्राप्त किया जा सकता है के साथ एक छोटी उंगली या earlobe छड़ी. डिवाइस ही है के आकार के बारे में एक टीवी रिमोट के रूप में, के साथ एक glucometer, खून की बूँदें हैं पर dabbed एक परीक्षण पट्टी में डाला जाता है कि एक अंत है. यह रिपोर्ट अमोनिया के स्तर में कम से कम एक मिनट.

जबकि सेंसर डिवाइस के अंदर इसी तरह की है करने के लिए मौजूदा अमोनिया सेंसर के इस्तेमाल का पता लगाने के लिए विषाक्त अमोनिया गैस में औद्योगिक सेटिंग्स-परीक्षण स्ट्रिप्स खरोंच से बना रहे हैं. रक्त लागू करने के लिए एक छोटे से छेद पर एक पट्टी के अंत ज़िप के माध्यम से एक सूक्ष्म चैनल और सिंक में एक कागज लाइन में खड़ा करके अच्छी तरह से विपरीत अंत में, के साथ लेपित है जो एक सस्ता है कि रासायनिक मुक्त अमोनिया से नमूना । उपकरण के अंदर, यह अच्छी तरह से बैठता है के तहत सीधे अमोनिया सेंसर.

निर्माण और परीक्षण के इस प्रोटोटाइप, Veltman डिजाइन और निर्माण के स्ट्रिप्स । वह कई कदम वार सुधार, अनुकूलन डिजाइन तो स्ट्रिप्स किया जा सकता है बड़े पैमाने पर उत्पादन बस और सस्ते में. उदाहरण के लिए, दो सबसे बड़ी चुनौतियों में उत्पादन स्ट्रिप्स थे छोटे नमूना मात्रा और अमोनिया की प्राकृतिक चिपचिपाहट.

“हम और अधिक कम रक्त की मात्रा, और अधिक समस्याओं में crept ने कहा,” Veltman है, जो प्रमुख लेखक के कागज. “जब आप केवल एक छोटे से अमोनिया की मात्रा, सतह के रसायन शास्त्र के मुद्दों बन जाते हैं वास्तव में महत्वपूर्ण है । अगर यह सिर्फ सही नहीं है पर हर पट्टी, आप नहीं मिलेगा एक सही पढ़ने, क्योंकि अमोनिया चिपक जाती है जहां यह नहीं होना चाहिए।”

शोधकर्ताओं का गठन किया है एक कंपनी के चारों ओर अपने आविष्कार के साथ अंतिम लक्ष्य को प्राप्त करने के एफडीए की मंजूरी के लिए प्रौद्योगिकी.

“एक दिन से, उद्देश्य था कि एक डिवाइस द्वारा उपयोग किया जा सकता रोगियों और उनके परिवारों के लिए स्वास्थ्य परिणामों में सुधार में कहा,” कानन. “सभी चुनौतियों के माध्यम से, कि लक्ष्य है, वास्तव में आयोजित किया सहयोगात्मक प्रयास के साथ.”



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