Blutbahninfektionen sind eine Hauptursache für Krankheit und Tod.

Laut den Centers for Disease Control & Prevention erkranken in den USA jährlich mehr als 2 Millionen Menschen an antibiotikaresistenten Blutinfektionen, die etwa 23,000 Todesfälle verursachen.

"Eine schnelle, präzise Diagnostik ist von entscheidender Bedeutung, um die Ausbreitung von Infektionen im Gesundheitsbereich zu begrenzen und den Patienten die zeitnahe und exakte Behandlung zu ermöglichen, die sie benötigen", sagte UC Irvine Forscher Weian Zhao.

Einer der UC Irvine-Forschungsteam wird bis zu $ ​​5 Millionen erhalten, um ein System zur Erkennung von Blutbahninfektionen zu entwickeln, das die Diagnose schneller macht, damit Ärzte Patienten mit potenziell tödlichen Alimenten schneller und effektiver behandeln können.

Die UCI-Bemühungen werden von Weian Zhao, Assistenzprofessor für pharmazeutische Wissenschaften, geleitet und werden sein kürzlich entwickeltes integriertes umfassendes System zur Erkennung digitaler Tröpfchen (IC 3D) verwenden; Dieses System kann Bakterien in Millimetern Blut mit einer einzigen Zellempfindlichkeit in nur 90 Sekunden ohne Zellkultur erkennen.

Zhao sagte: "Das Herz unseres Ziels ist es, dem richtigen Patienten das richtige Medikament zur richtigen Zeit zu geben. Mit der schnellen Erkennungstechnologie wie IC 3D kann dies erreicht werden. "

Das UC Irvine Medical Center wird das IC 3D-Gerät verwenden, um in Blutproben antibiotikaresistente Bakterien wie Beta-Lactamase-produzierende Enterobacteriaceae, Carbapenem-resistente Enterobacteriaceae, Methicillin-resistente Staphylococci aureus und Vancomycin-resistente Enterokokken in Blutproben zu identifizieren.

Dr. Susan Huang, UCI Professorin für Medizin und medizinische Direktorin für Epidemiologie und Infektionsprävention, und Ellena Peterson, Professorin für Pathologie, die das klinische Mikrobiologielabor am UC Irvine Medical Center beaufsichtigt, wird die klinischen Bemühungen mit anderen UCI-Teilnehmern wie dem Professor leiten Biomedizintechnik und Leiter des Laboratoriums für Fluoreszenzdynamik, Enrico Gratton; seine Assistentin Michelle Digman und der Projektwissenschaftler Dong-Ku Kang.

"Die Sterblichkeitsrate bei Infektionen mit Blut ist teilweise auf die Unfähigkeit zurückzuführen, Patienten in den frühen Stadien schnell zu diagnostizieren und zu behandeln [...]. Diese neue Technologie wird helfen, eine frühe Therapie voranzutreiben. Es wird das Potenzial haben, das Überleben kranker Patienten durch Antibiotika-resistente Krankheitserreger zu verbessern ", sagte Huang.

Diese IC 3D-Technologie unterscheidet sich von anderen Diagnosetechniken: Sie wandelt Blutproben direkt in Milliarden sehr kleiner Tropfen um. Eine fluoreszierende DNS-Sensorlösung wird in die Tröpfchen infundiert, um solche mit bakteriellen Markern zu detektieren und sie mit einem intensiven Fluoreszenzsignal zu beleuchten.

Zhao wies darauf hin, dass die Trennung der Proben in viele kleine Tropfen dazu beiträgt, die Interferenz anderer Blutkomponenten zu minimieren, was eine direkte Identifizierung von Zielbakterien ohne die Reinigung ermöglicht, die typischerweise bei herkömmlichen Assays erforderlich ist

Das UCI-Team wird auch mit den Industriepartnern ISS Inc., Dolomite Microfluidics und BioVenture Services LLC zusammenarbeiten, um das IC 3D-System weiter zu entwickeln und zu validieren und das Produkt im Hinblick auf die künftige klinische Zulassung zu modifizieren.