Un sistema mejorado de análisis de orina para personas que padecen cálculos renales inspirado en la naturaleza y propuesto por investigadores de Penn State y la Universidad de Stanford puede permitir que los pacientes reciban los resultados en 30 minutos en lugar del tiempo de respuesta actual de una semana o más.
Los cálculos renales ocurren debido a la acumulación de ciertas sales y minerales que forman cristales, que a su vez se pegan y se agrandan para formar una masa dura en los riñones. Los cálculos se mueven hacia el tracto urinario y pueden causar sangre en la orina, dolor considerabley bloqueos en el sistema urinario.
Las pruebas metabólicas de la orina de un paciente con cálculos renales para identificar los metabolitos como los minerales y los solutos que causan la formación de cálculos son clave para prevenir la formación de cálculos en el futuro. Actualmente, esta prueba se realiza al requerir que el paciente recolecte su orina durante un período de 24 horas enun recipiente grande. Luego, el recipiente se envía a un laboratorio para su análisis y los resultados normalmente regresan en 7 a 10 días.
"El largo proceso, el engorroso procedimiento de recolección y la demora en la obtención de los resultados hacen que las pruebas de orina de 24 horas se subutilicen en la práctica clínica a pesar de las recomendaciones de las guías", dijo Pak Kin Wong, profesor de ingeniería biomédica e ingeniería mecánica e investigador principal de laestudio. La investigación se publicó hoy 22 de mayo en avances científicos .
Wong dijo que se requiere un equipo especial costoso para detectar solutos y minerales en la orina para obtener un resultado de prueba. Por lo tanto, la muestra de orina debe enviarse a un laboratorio de diagnóstico comercial para su análisis. Para resolver esto, el equipo de investigación desarrolló una detección biomiméticasistema llamado superficie porosa resbaladiza con infusión de líquido SLIPS -LAB.
SLIPS es una superficie lisa dinámica, de muy baja fricción creada al bloquear líquidos lubricantes en sustratos micro / nanoestructurados. Esto está inspirado en las plantas de jarra nepenthes, que son plantas carnívoras que tienen hojas únicas en forma de jarras y están llenas de líquido digestivo.Las plantas han desarrollado bordes microtexturizados con infusión de líquido extremadamente resbaladizos que hacen que los insectos caigan en la "jarra".
"Hay muchos aspectos que podemos aprender de la naturaleza y nuestro medio ambiente, y nuestra investigación es un ejemplo de cómo los ingenieros biomédicos pueden hacer un buen uso de ella", dijo Wong.
SLIPS-LAB funciona permitiendo que el reactivo y las gotas de orina se muevan fácilmente sobre la superficie resbaladiza del canal de adición de fluido del dispositivo de prueba y no se atasquen. La gota es impulsada por una diferencia de presión de Laplace, una pequeña fuerza de presión debido a la tensión superficial,inducida por la geometría del dispositivo. Esto permite que los reactivos se combinen con la orina a la velocidad cronometrada necesaria para la reacción.
"Demostramos que SLIPS-LAB permite que el reactivo y la muestra se muevan solos y realicen las reacciones por nosotros", dijo Wong. "Significa que la tecnología no requiere que un técnico ejecute ninguna maquinaria de prueba, por lo que es posiblerealizar la prueba en entornos no tradicionales, como el consultorio de un médico o incluso el hogar del paciente ".
Los resultados de la prueba se pueden leer con un escáner o un teléfono celular, y la imagen escaneada se puede analizar usando un algoritmo de computadora. Todos estos pasos, según Wong, tomarían aproximadamente 30 minutos en el consultorio de un médico.El beneficio, dijo Wong, es que SLIPS-LAB es más rentable que las pruebas regulares de 24 horas.
"El bajo costo, la rapidez y la simplicidad de SLIPS-LAB reducirían la barrera para que el médico y el paciente se sometan a un análisis de metabolitos de riesgo de cálculos", dijo Wong. "Esto mejoraría el tratamiento de los pacientes con litiasis urinaria y abriría nuevas posibilidadespara que los pacientes con cálculos analicen sus muestras de orina en entornos de salud móviles ".
El autor principal del estudio, Hui Li, estudiante de posgrado en ingeniería biomédica, dijo que otro resultado prometedor de su investigación fue demostrar que la prueba también funciona como una prueba puntual, lo que significa que un paciente puede controlar ciertos niveles en la orina sin necesidad de 24-horas de recolección.
"SLIPS-LAB puede abrir nuevas oportunidades en el monitoreo a demanda de analitos urinarios y potencialmente puede transformar la evaluación metabólica y el manejo clínico de la enfermedad de cálculos urinarios", dijo Li.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
cite esta página :