Neue sensorische Robotertechnologie für die Echtzeitdiagnose reproduktiver Gesundheitsprobleme

Startseite » Nachrichten » Neue sensorische Robotertechnologie für die Echtzeitdiagnose reproduktiver Gesundheitsprobleme
32

Neue sensorische Robotertechnologie für die Echtzeitdiagnose reproduktiver Gesundheitsprobleme

Die von Wissenschaftlern des Imperial College London und der Universität von Hongkong entwickelte Technologie kann zur Messung von Hormonen verwendet werden, die sich auf die Fruchtbarkeit, die sexuelle Entwicklung und die Menstruation auswirken. Sie ist jedoch günstiger als die bisherigen Methoden und liefert schnellere Ergebnisse.

Die Arbeit, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurden, wurde auf der Grundlage der Chemie-Abteilung des Imperial College of London und der School of Biomedical Sciences der Universität von Hongkong durchgeführt. Die Ergebnisse wurden an Patienten aus dem Hammersmith Hospital, einem Teil des Royal NHS Trust College of Medicine, getestet.

Ein Drittel der Frauen in England leidet an ernsten reproduktiven Gesundheitsproblemen wie Unfruchtbarkeit und frühen Wechseljahren. Ärzte diagnostizieren diese Zustände normalerweise, indem sie einen Bluttest durchführen, um die Menge an luteinisierendem Hormon (LH) in einer Probe zu messen. Ein Routine-Bluttest macht es nicht einfach, den Anstieg und Abfall der LH-Werte zu messen, was für eine normale Fertilität - die sogenannten LH-Muster, die mit Fortpflanzungsstörungen einhergehen - unerlässlich ist. Derzeit ist es nicht möglich, die Pulsfrequenz von LH in einer klinischen Umgebung zu messen, da der Arzt mindestens alle acht Minuten eine Blutprobe von einem Patienten entnehmen muss. Darüber hinaus dauert die Analyse dieser Proben sehr lange, da das Blut an das Labor geschickt werden muss und die Analyse teuer ist.

Die am Test teilnehmenden Forscher verwendeten einen neuen Biosensor, der mit einem Robotersystem assoziiert war. Sie nannten sie RAPTER (Robotic APTamer-fähiger elektrochemischer Reader). Patienten mit eingeschränkter Fortpflanzungsfunktion können klinisch versorgt werden, indem der Hormonspiegel in Echtzeit überwacht wird. Während der Studie wurde ein Prototyp des RAPTER-Instruments verwendet, um die LH im Blut von Patienten zu messen, die alle zehn Minuten eingenommen wurden, um ein sofortiges Ergebnis zu erhalten.

Das Team glaubt, dass dies den Weg für eine personalisierte Medizin ebnen kann. Sie hoffen, dass diese Technologie den Ärzten ein klareres Bild von der pulsierenden Fähigkeit des PH geben und wirksamere Behandlungen vorschlagen kann, die auf den Bedürfnissen einer bestimmten Person basieren.

Professor Waljit Dhillo, einer der führenden Autoren und Professor des NIHR auf dem Gebiet der Endokrinologie und des Stoffwechsels am Imperial College London, sagte:

„Fragen der reproduktiven Gesundheit sind bei Frauen in Großbritannien und in der ganzen Welt üblich. Die Diagnose einiger dieser Zustände kann langwierig sein, was zu Verzögerungen bei der Behandlung führt. Reproduktive Gesundheitsprobleme können auch das psychische und körperliche Wohlbefinden von Frauen beeinträchtigen. Es besteht eindeutig ein Bedarf an neuen und besseren Wegen, um diese Bedingungen schneller zu diagnostizieren. Unsere Technologie wird es Ärzten ermöglichen, ein pulsierendes Hormon, das die Fortpflanzungsgesundheit beeinflusst, schneller und genauer zu diagnostizieren, was zu einer besseren und gezielteren Behandlung von Frauen führen kann. “

In einer Studie, die zwischen 2015 und 2019 durchgeführt wurde, verwendeten Wissenschaftler das RAPTER, um die Art des Pulses der LG 441-Blutprobe von Frauen zu messen, die entweder eine normale Fortpflanzungsfunktion hatten, in den Wechseljahren waren oder an hypothalamischer Amenorrhoe litten. Das Multifunktionsgerät ergab sofort Ergebnisse.

In Zusammenarbeit mit Forschern der Universitäten von Bristol und Exeter verwendete das Team eine mathematische Methode namens Bayesian Spectral Analysis (BSA), um eine allgemeine Schätzung der LH-Pulse zu erhalten. Die Ergebnisse wurden mit aktuellen Tests verglichen, um die LH-Spiegel zu messen.

Die RAPTER-Plattform konnte bei Patienten mit eingeschränkter Reproduktionsfunktion Änderungen in der Art der LH-Impulse feststellen. Mit Hilfe dieser neuen Technologie konnte erstmals auch zwischen verschiedenen Patientengruppen unterschieden werden. Frauen mit Menopause haben zum Beispiel einen hohen LH-Spiegel im Vergleich zu fruchtbaren gesunden Frauen mit normalen LH-Spiegeln oder Frauen mit hypothalamischer Amenorrhoe, die einen niedrigen LH-Spiegel haben. Im Gegensatz zu bestehenden Methoden ist der Test kostengünstig und kann sofort Ergebnisse liefern.

Das Team wird nun an der Verbesserung der Technologie arbeiten, um einen kleineren Sensor zu entwickeln, der einem Glukoseüberwachungsgerät ähnelt, mit dem Änderungen der LH-Spiegel bei Patienten in der Klinik oder aus der Ferne kontinuierlich überwacht werden können und für die nächsten drei bis fünf Jahre verfügbar sein können.

Professor Tony Cass, Hauptautor einer Studie der Chemischen Abteilung am King´s College London, bestätigte:

„Wir haben eine Technologie entwickelt, mit der die Pulsation von LH bei Patienten schneller und billiger gemessen werden kann als mit modernen Methoden. Als nächstes werden wir daran arbeiten, die Technologie für die Klinik zugänglicher zu machen und die Größe des Geräts zu reduzieren, was die klinische Versorgung von Patienten mit reproduktiven oder anderen Störungen revolutionieren kann. "

Dr. Julian Tanner, Hauptautor einer Studie an der LKS Medical School der Universität von Hongkong, fügte hinzu, dass diese Technologie auch für die Überwachung anderer Hormone wie Kortisol angepasst werden kann: Echtzeit alle Arten von Biomolekülen, die mit Gesundheit und Wohlbefinden zusammenhängen. Das Aufregendste dabei ist, dass diese Technologie im Zuge der weiteren Forschung für implantierte Sensoren angepasst werden kann, die die Gesundheit in jedem Kontext überwachen können."

 

Photo: Imperial College London

Basierend auf Science Daily