Testes sindrômicos multiplex usando tecnologia de chip microfluídico
Durante uma consulta de telessaúde , uma paciente diz ao seu médico de cuidados primários que está sentindo uma intensa dor gastrointestinal. No fim de semana passado ela foi acampar e durante o fim de semana nadou em um lago, bebeu água de um riacho da montanha e cozinhou frango em fogo aberto — causas potenciais de preocupação. Poderia ser salmonela? E. coli? Giardia? Outra coisa? Sem o teste de PCR multiplex, responder definitivamente a essa pergunta pode ser demorado, aumentando o desconforto considerável que a paciente estava sentindo. Felizmente, existem painéis de PCR gastrointestinais multiplex para detectar uma variedade de alvos bacterianos, tóxicos e virais, incluindo salmonela, E. coli e giárdia — tudo em um teste!
A ascensão dos analisadores sindrômicos
Os analisadores sindrômicos permitem a detecção simultânea de múltiplos patógenos com painéis para infecções gastrointestinais, respiratórias, saúde da mulher, DST, sistema nervoso central e sangue. Eles estão substituindo rapidamente os ensaios de patógenos únicos. Embora a capacidade de testar diferentes patógenos não seja nova, a variedade de alvos que podem ser testados de modo confiável usando os testes multiplex tem crescido rapidamente. O teste multiplex — como é frequentemente chamado — é amplamente estabelecido, mas foi confinado principalmente aos laboratórios maiores porque os instrumentos necessários para processar os ensaios são muito caros.
Introdução da microfluídica para os testes sindrômicos multiplex
Picada do calcanhar neonatal, também conhecida como punção dérmica, amostra de sangue.
As vantagens dos testes sindrômicos multiplex são muitas: menos prescrições de antibióticos; menor tempo de permanência do paciente; menores custos de saúde. Eles podem ser especialmente valiosos para pacientes com câncer, cuidados intensivos e saúde mental em aplicações de gastroenterologia, respiratória e hemocultura.
Além do alto custo dos analisadores de laboratório multiplex, um dos desafios dos ensaios multiplex de primeira geração é o volume de amostra necessário. Por exemplo, a detecção precoce de distúrbios genéticos em recém-nascidos pode permitir uma cura precoce e permanente.
Um recém-nascido com baixo peso ao nascer pode ter apenas 50 mL de sangue, então coletar 10% para testes é muito arriscado. É aí que os ensaios sindrômicos de próxima geração usando cartuchos microfluídicos podem oferecer uma vantagem significativa: uma amostra muito menor é exigida, permitindo a triagem multiplex que pode não ser praticável com o uso de métodos tradicionais.
Redução de custos e melhoria dos resultados do paciente
Amostras menores, menos reagentes, cartuchos menores e analisadores compactos permitem que esses testes multiplex de próxima geração sejam oferecidos em mais cenários, incluindo clínicas, hospitais e consultórios médicos. Os testes oferecem excelente sensibilidade e especificidade, comparáveis às de sistemas de laboratório muito maiores, e os médicos adoram o retorno rápido que pode melhorar os desfechos do paciente e os resultados finais.
Outra vantagem importante dos testes sindrômicos de próxima geração usando plataformas de chip microfluídico é que eles são fáceis de usar e exigem menos treinamento. Fora dos grandes laboratórios, a equipe clínica geralmente é generalista e não tem a especialização necessária para operar equipamentos de teste molecular mais complexos. Portanto, facilitar o máximo possível o processo de carregamento de amostras e a interpretação dos resultados é fundamental.
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Vantagens do teste sindômico incorporando a tecnologia de chip microfluídico
o Menor custo do sistema; maior disponibilidade
o Amostras menores exigidas para amplificar o alvo
o Muito menos uso de reagentes
o Analisador de bancada compacto
o Retorno mais rápido
o Automação completa
o Pouco de treinamento exigido; a interface do usuário é simples
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Habilitando a próxima geração de testes de diagnóstico molecular multiplex
Equipamentos de diagnóstico modernos para análise multiplex no Ponto de Necessidade
Atualmente, muitos analisadores sindrômicos do mercado são baseados em soluções complexas de automação fluídica e tecnologias microfluídicas de primeira geração. A tecnologia microfluídica de próxima geração continua a crescer em sofisticação. Há uma série de avanços recentes em microfluídica que tornam isso possível:
- Novas técnicas de integração de reagentes (reagentes líquidos e secos)
- Componentes da multiplexação microfluídica (por exemplo, microválvulas)
- Técnicas de fabricação escalonáveis (moldagem por microinjeção e métodos de equipotencialização biocompatíveis)
Esses avanços, combinados com a integração de leitores eletrônicos inteligentes, permitem que as empresas de fabricação microfluídica integrem todo o fluxo de trabalho em um formato de ponto de atendimento, mas com a vantagem adicional de testar diferentes analitos e amostras no mesmo dispositivo.
Com novos avanços em dispositivos microfluídicos industriais, manuseio de líquidos, novas técnicas de preparação de amostras e novos ensaios e biomarcadores, os dispositivos sindrômicos de segunda geração reduzirão os custos gerais, simplificando os fluxos de trabalho, permitindo que mais painéis sejam processados na mesma execução e encurtando as análises dos resultados dos testes. Esses avanços fornecem uma combinação ideal para aplicações de ponto de atendimento — permitindo cartuchos mais baratos, mais portáteis e mais acessíveis a uma população mais ampla de pacientes.
Os termocicladores em miniatura são uma tecnologia emergente (embora não nova) que está ajudando a acelerar os testes usando amplificação ultrarrápida de RNA e DNA (por exemplo, PMR, LAMP) com a mesma ou melhor sensibilidade e especificidade que os testes realizados em equipamentos de laboratório muito mais caros, que são importantes para garantir que o paciente seja colocado no ciclo de tratamento adequado o mais rápido possível
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Problemas dos testes multiplex IVD
Mesmo com todas as vantagens que o teste de IVD multiplex sindrômico oferece, ele tem algumas desvantagens. A crescente facilidade de administração, combinada com a velocidade dos testes, pode resultar no uso excessivo de testes. Às vezes, muitos patógenos são detectados, dificultando a distinção entre uma infecção e a colonização. À medida que a tecnologia se desenvolve, esses problemas diminuirão.
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Microfluídica e o potencial de levar os testes multiplex para as massas
Embora seja necessário ter cuidado para não promover a dependência excessiva dos testes, a aplicação da tecnologia de chip microfluídico em testes sindrômicos anuncia um novo capítulo empolgante nos testes diagnósticos. À medida que os custos diminuem e mais alvos se tornam disponíveis, os testes anteriormente disponíveis apenas em áreas urbanas se tornarão mais acessíveis em pequenas clínicas e laboratórios em áreas rurais. As implicações positivas para a velocidade de diagnóstico e atendimento ao paciente são empolgantes.
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