L'avvelenamento del sangue può essere fatale. Se soffri di sepsi, prima dovevi aspettare fino a 48 ore per i risultati di laboratorio. Una nuova piattaforma diagnostica grande quanto una carta di credito ora fornirà l'analisi dopo appena un'ora. Questo sistema si basa su nanoparticelle guidate automaticamente da forze magnetiche.

Sebbene sia la terza causa di morte più frequente in Germania, l'avvelenamento del sangue è spesso sottovalutato. In questo paese, 60, 000 persone muoiono ogni anno per qualche forma di sepsi, quasi quanto da attacchi di cuore. Il Sepsis Nexus of Expertise afferma che i pazienti che arrivano al reparto di terapia intensiva con avvelenamento del sangue hanno solo il 50% di possibilità di sopravvivere. Uno dei motivi dell'alto tasso di mortalità è il fatto che i pazienti non vengono trattati correttamente a causa della diagnosi tardiva. Il medico e il paziente dovevano aspettare fino a 48 ore per le analisi di laboratorio.

In futuro, una nuova piattaforma di diagnostica mobile garantirà una diagnostica delle infezioni rapida ea basso costo anche durante il trasporto del paziente in ospedale. Si chiama MinoLab e consiste in una tessera di plastica delle dimensioni di una carta di credito che viene inserita in un'unità di analisi più piccola di un notebook. Questo sistema fornisce risultati in meno di un'ora per consentire al medico di prescrivere la terapia salvavita. Questo si basa su particelle magnetiche che si agganciano alle cellule da studiare in un campione di sangue e attraversano il sistema in modo completamente automatico con la forza magnetica. Alla fine del processo, la diagnosi viene fatta con sensori magnetici. MinoLab è attualmente in fase di sviluppo nell'ambito di un progetto del Ministero federale tedesco dell'istruzione e della ricerca dell'Istituto Fraunhofer per la terapia cellulare e l'immunologia (IZI) di Lipsia, Germania in collaborazione con Magna Diagnostics, una società diramata dalla Fraunhofer Society. Altri partner del progetto sono l'Istituto Fraunhofer per l'affidabilità e la microintegrazione (IZM) di Berlino e le società Siemens, Dado, Microfluidic Chip Shop e l'Istituto austriaco di tecnologia.

Dott. Dirk Kuhlmeier, uno scienziato presso l'Istituto Fraunhofer per la terapia cellulare e l'immunologia, spiega come funziona tutto ciò:”Dopo aver prelevato un campione di sangue, le nanoparticelle magnetiche si legano alle cellule bersaglio nel campione di sangue attraverso specifiche molecole catcher. Utilizziamo quindi un semplice magnete per trasferire le particelle sulla carta di plastica insieme agli agenti patogeni e spostarle attraverso varie camere di reazione miniaturizzate, dove avviene la reazione a catena della polimerasi. Questo è un metodo per copiare anche le più piccole sequenze di DNA di agenti patogeni milioni di volte. Dopo averlo copiato, le nanoparticelle trasportano il DNA patogeno nella camera di rilevamento dove un nuovo tipo di biochip magnetoresistivo può identificare agenti patogeni e resistenze agli antibiotici." Il nostro ricercatore continua:"Tutte le reazioni a partire dalla preparazione del campione attraverso l'isolamento delle molecole target fino alla documentazione vengono eseguite senza qualsiasi contatto e in modo completamente automatico.” Ciò significa che le operazioni di routine sono molto più semplici per il tecnico di laboratorio e riduce il rischio di contaminazione da batteri introdotti dall'ambiente che danno luogo a falsi allarmi. Ma c'è un altro vantaggio, come spiega il Dr. Kuhlmeier:“Non solo risparmiamo tempo con la combinazione di nanoparticelle magnetiche in un nuovo tipo di microfluido. Miniaturizzazione significa anche risparmiare apparati costosi.“

Gli esperti sono già riusciti a utilizzare le nanoparticelle magnetiche per isolare e documentare i patogeni della sepsi, anche se Kuhlmeier dice, "Ci vorranno altri due anni circa prima che saremo in grado di produrre un prototipo della piattaforma diagnostica". La tecnologia della piattaforma non è adatta solo per i test della sepsi. Sarà in grado di supportare i medici negli ospedali e negli studi privati ​​rispondendo a un'ampia gamma di problemi di biologia molecolare che vanno dalla predisposizione genetica fino alla diagnostica del cancro.