Un nuovo dispositivo di rilevamento rapido point-of-care è in grado di rilevare un marcatore chiave di lesioni oculari in pochi minuti, un intervallo di tempo cruciale per il trattamento dei traumi oculari.

I ricercatori dell'Università dell'Illinois hanno sviluppato un gel carico di nanoparticelle d'oro che cambia colore quando reagisce con una lacrima contenente acido ascorbico, rilasciato da una ferita all'occhio. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Biosensori e Bioelettronica , i ricercatori hanno utilizzato il sensore, chiamato OjoGel, per misurare i livelli di acido ascorbico nelle lacrime artificiali e nei campioni clinici di liquido dagli occhi dei pazienti.

"Ci aspettiamo un impatto potenziale significativo di questo biosensore per la valutazione dell'occhio nei pazienti post-chirurgici e nei pazienti traumatizzati, " ha detto il leader dello studio Dipanjan Pan, un professore di bioingegneria dell'Università dell'Illinois e il Carle Illinois College of Medicine.

Il gruppo di Pan ha collaborato con la dott.ssa Leanne Labriola, un oculista presso l'Ospedale Fondazione Carle di Urbana, per sviluppare OjoGel.

"La tecnologia OjoGel può consentire un'identificazione più rapida di gravi lesioni oculari, " ha detto Labriola. "Con un dispositivo point-of-care rapido come questo, chiunque in un pronto soccorso potrebbe eseguire un test e sapere in pochi minuti se il paziente ha bisogno di un intervento chirurgico urgente per salvare la vista".

Il lavoro precedente del gruppo ha scoperto che la concentrazione di acido ascorbico nelle lacrime è una buona misura per determinare l'entità della lesione agli occhi. Acido ascorbico, nota anche come vitamina C, si trova in alte concentrazioni nel fluido all'interno dell'occhio, chiamato umore acqueo, ma normalmente ha una concentrazione molto bassa nelle lacrime.

"Il danno profondo alla cornea da trauma o chirurgia incisionale rilascia umor acqueo nel film lacrimale, che aumenta la concentrazione di acido ascorbico nelle lacrime a un livello misurabilmente superiore a quello riscontrato negli occhi normali, " disse Pan, anche affiliato con il Beckman Institute for Advanced Science and Technology dell'Illinois. "OjoGel offre una tecnica di biorilevamento unica che fornisce un metodo efficace e semplice per testare l'acido ascorbico in un sistema di somministrazione point-of-care".

Una piccola lacrima è tutto ciò che serve per provocare una reazione di cambiamento di colore nell'OjoGel. L'entità del cambiamento di colore è correlata alla concentrazione di acido ascorbico nel campione lacrimale, passando dal giallo pallido al bruno-rossastro scuro all'aumentare della concentrazione.

I ricercatori hanno effettuato test approfonditi per determinare le concentrazioni associate a ciascun grado di cambiamento di colore. Hanno sviluppato una chiave di colore e linee guida per l'utilizzo di un'app per telefoni cellulari, Selettore pixel, per misurare con precisione la concentrazione indicata da un campione di gel reagito.

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di continuare a perfezionare la tecnologia OjoGel nella speranza di produrre un prodotto a basso costo, dispositivo clinico di facile utilizzo. Inoltre, eseguiranno studi clinici per determinare se le letture di OjoGel valutino in modo affidabile i danni agli occhi.

"Oltre a continuare a sviluppare la tecnologia, nel prossimo anno lavoreremo per aiutare gli operatori sanitari a comprendere il valore che questo nuovo dispositivo può apportare alla loro pratica rispetto agli attuali metodi che utilizzano per la valutazione, " Disse Labriola.

La Fondazione Nazionale della Scienza, l'American Heart Association e il Carle Foundation Hospital hanno sostenuto questo lavoro. Il ricercatore post-dottorato Santosh Misra, studioso in visita Ketan Dighe, Anche lo studente laureato Aaron Schwartz-Duval e lo studioso estivo Zaixi Shang hanno contribuito allo studio.