麻省理工学院设计的一种新传感器旨在帮助医院的医生和护理人员更快地诊断出每年导致 250,000 人死亡的疾病。这种情况是败血症,治疗开始得越快,受败血症影响的人就越有可能开始好转。脓毒症是指对感染的免疫反应引发全身炎症链,导致心率加快、高烧、呼吸急促和其他问题。

如果长时间不治疗,败血症会导致败血性休克,导致血压下降和器官关闭。麻省理工学院的研究人员拥有一个基于微流体的系统,可以在大约 25 分钟内自动检测出具有临床意义的 IL-6 水平,以进行败血症诊断。IL-6(白细胞介素 6)是一种针对炎症产生的蛋白质,脓毒症患者的水平可以在症状出现前数小时上升。

该设备的微流体通道之一具有带有抗体的微珠,这些抗体与血液样本混合以捕获 IL-6 生物标志物。另一个通道只有包含生物标志物的珠子附着在电极上。电压通过该电极,从每个带有生物标志物的珠子产生信号,该信号可以转换为生物标志物的浓度水平。

现在可以使用检测生物标志物的系统,但依赖于光学组件,因此价格昂贵。麻省理工学院的团队想要缩小设备并设计一个小到几平方厘米的自动化微流体设备。装置内的珠子涂有吸引 IL-6 的抗体和称为辣根过氧化物酶的催化酶。

将血样注入设备后,大约 10 分钟后,许多珠子就会粘在涂有吸引 IL-6 的分散抗体的电极上。当这种情况发生时,另一种液体会冲走未拴系的珠子,而那些带有 IL-6 的珠子会留在电极上。医务人员所要做的就是用移液器装入血样并按下按钮,25 分钟后他们就会得到 IL-6 浓度。