Neue Urin-Test-Methode hält Versprechen für die Nieren-Stein-betroffene

Ein verbesserter Urin-Test-system für die Menschen leiden unter Nierensteinen, inspiriert durch die Natur und die vorgeschlagenen Forscher von der Penn State und Stanford Universität ermöglicht es Patienten, um Ergebnisse zu erhalten innerhalb von 30 Minuten statt der aktuellen turnaround-Zeit von einer Woche oder mehr.

Nierensteine entstehen durch Ablagerungen von bestimmten Salzen und Mineralien, die form Kristalle, die wiederum zusammen halten und zu vergrößern, um die form einer harten Masse in den Nieren. Die Steine bewegen sich in die Harnwege und verursachen kann Blut im Urin, erhebliche Schmerzen und Blockaden in der Harnwege.

Metabolische Tests einer Nierenstein-Patienten im Urin zu identifizieren Metaboliten wie Mineralien und gelösten verursachen, dass die Steine zu bilden, ist der Schlüssel für die Verhinderung künftiger Krisen. Diese Prüfung ist derzeit geschehen, dass der patient zu sammeln, Ihren Urin über einen Zeitraum von 24 Stunden in einem großen container. Der Behälter wird dann an ein Labor für die Analyse und die Ergebnisse in der Regel kommen zurück in 7 bis 10 Tagen.

„Der langwierige Prozess, schwerfällig Sammlung Verfahren und Verzögerungen bei der Erlangung der Ergebnisse erbringen 24-Stunden-Urin-Tests, um nicht Ausgelastete in der klinischen Praxis trotz Leitlinien-Empfehlungen“, sagte Pak Kin Wong, professor für biomedical engineering und Maschinenbau und principal investigator der Studie. Die Forschung wurde heute veröffentlicht in der Wissenschaft Fortschritte.

Wong sagte, dass teure Spezialausrüstung ist erforderlich, um zu erkennen, Harn gelöste Stoffe und Mineralien, die für ein Testergebnis. Die Urin-Probe, daher hat die Auslieferung einer kommerziellen diagnostisches Labor für die Prüfung. Um dieses Problem zu lösen, die das Forscherteam entwickelt eine biomimetische detection system genannt slippery liquid-infused porous Oberfläche (RUTSCHT)-LAB.

RUTSCHT ist eine dynamische, extrem reibungsarme, glatte Oberfläche erstellt durch sperren schmierenden Flüssigkeiten in Mikro – /nanostrukturierte Substrate. Diese ist inspiriert von nepenthes Kannenpflanzen, die fleischfressenden Pflanzen, die auf einzigartige Blätter geformt wie Kannen und sind gefüllt mit verdauungssaft. Die Pflanzen haben sich extrem slippery liquid-infused Mikro-texturierte Felgen verursachen, dass die Insekten fallen in den „Krug.“

„Es gibt viele Aspekte, die wir lernen können, die Natur und unsere Umwelt, und unsere Forschung ist ein Beispiel, wie biomedizinische Ingenieure nutzen es,“ Wong sagte.

RUTSCHT-LAB arbeitet durch die Aktivierung von Reagenz-und Urin-Tröpfchen einfach über die glatte Oberfläche des Test-Gerät die Flüssigkeit neben Kanal und nicht stecken bleiben. Das Tröpfchen wird gesteuert durch eine Laplace-Druckdifferenz, eine kleine Druck-Kraft aufgrund der Oberflächenspannung, verursacht durch die geometrie des Gerätes. Dadurch können die Reaktionspartner zu kombinieren mit dem Urin bei der notwendigen zeitlich-rate für die Reaktion.

„Wir haben gezeigt, dass RUTSCHT-LAB ermöglicht das Reagenz und Probe, um sich zu bewegen, und führen Sie die Reaktionen für uns“, Wong sagte. „Es bedeutet, dass die Technologie nicht erforderlich, einen Techniker, um eine test-Maschinen, so dass es möglich ist, um den test zu tun, die in nicht-traditionellen Einstellungen, wie eine Arztpraxis oder sogar in der Wohnung des Patienten.“

Die Testergebnisse können dann gelesen werden, über einen scanner oder ein Handy, und das gescannte Bild kann dann analysiert werden, mithilfe eines computer-Algorithmus. Alle diese Schritte nach Wong, würde ungefähr 30 Minuten in einer Arztpraxis. Ein weiterer Vorteil, Wong sagte, ist, dass RUTSCHT-LAB ist kostengünstiger als herkömmliche, 24-Stunden-Tests.

„Die geringen Kosten, der Schnelligkeit und der Einfachheit der RUTSCHT-LABOR würde eine Senkung der Barriere für den Kliniker und Patienten zu Unterziehen Stein Risiko-Metabolit-Analyse,“ Wong sagte. „Dies würde die Verbesserung der Behandlung von Patienten mit Harn-Stein-Krankheit und eröffnen neue Möglichkeiten für die Stein-Patienten zu testen Ihre Urin-Proben, die in mobile-health-Einstellungen.“

Der führende Autor der Studie, Hui Li, ein student im Aufbaustudium in der biomedizinischen Technik, sagt ein weiteres vielversprechendes Ergebnis Ihrer Forschungen war der Nachweis, dass der test funktioniert auch als eine spot-test, was bedeutet, dass ein patient überwachen können bestimmte Ebenen in Ihrem Urin ohne 24-Stunden-Sammlung.