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Vorrichtung zur schnellen Gonorrhea-Diagnose

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Eine Johns Hopkins Universität - geführtes Team hat eine preiswerte tragbare Vorrichtung und eine Zelle Telefon app verursacht, um gonorrhea in weniger als 15 Minuten zu bestimmen und festzustellen, wenn eine bestimmte Belastung auf frontline Antibiotika reagiert.

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Die Erfindung verbessert die herkömmlichen Tests in Krankenhauslabors und Kliniken, die typischerweise bis zu einer Woche brauchen, um Ergebnisse zu liefern - Zeit, in der Patienten ihre Infektionen unwissentlich verbreiten können. Die Ergebnisse des Teams erscheinen in Science Translational Medicine.

"Unsere tragbare, kostengünstige Testplattform hat das Potenzial, das Spiel zu verändern, wenn es um die Diagnose und schnelle Behandlung von sexuell übertragbaren Infektionen geht", sagte Teamleiter Tza-Huei Wang, Professor für Maschinenbau und Kernforscher am Institut für NanoBioTechnologie an der Johns Hopkins Whiting School of Engineering. "Es stellt sicher, dass Patienten an Ort und Stelle diagnostiziert werden und die Behandlung sofort beginnen kann, was die klinischen Ergebnisse verbessert. Dies ist besonders wertvoll in ressourcenarmen Umgebungen, in denen gut ausgestattete Labore nicht immer für jeden Patienten verfügbar sind."

Mehr als 87 Millionen Menschen auf der ganzen Welt sind mit Gonorrhoe infiziert, einer potenziell verheerenden sexuell übertragbaren Krankheit mit zunehmender Resistenz gegen Antibiotika. Experten sagen, dass die schnelle Identifizierung und Behandlung der Infizierten der einzige Weg ist, um die steigende Zahl der Fälle und den weiteren Anstieg der antibiotikaresistenten Stämme zu verhindern.

Das PROMPT (portable, rapid, on-cartridge, magnetofluidic purification and testing platform) genannte Gerät des Wang-Teams läuft mit einer einfachen Fünf-Volt-Batterie und umfasst thermoplastische Kartuschen, die etwa zwei Dollar kosten.

Das Testen ist einfach: Ein Tupfer, der die Körperflüssigkeit des Patienten enthält, wird in einem Röhrchen mit einer Lösung magnetischer Partikel vermischt, und ein Tropfen dieser Mischung wird in eine Kartusche geladen, die in das Gerät einrastet. Das Gerät überträgt die magnetisierten Partikel auf die Reagenzien in der Kartusche, die 40 Zyklen der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) durchläuft, bevor die Ergebnisse auf dem Bildschirm des Handys angezeigt werden. (PCR-Tests ermöglichen es Wissenschaftlern, winzige DNA-Proben zu nehmen und zu amplifizieren, um sie im Detail zu untersuchen. Sie sind der Goldstandard für den Test auf COVID-19, zum Beispiel)

Bei Tests in Kliniken für sexuelle Gesundheit in Baltimore und Kampala, Uganda, erkannte PROMPT den häufigsten Gonorrhoe-Stamm in etwa 97 % der Fälle korrekt. Es war 100 % genau bei der Bestimmung, ob der getestete Gonorrhoe-Stamm auf Ciprofloxacin ansprechen würde, ein Medikament, das gegen Infektionen wirkt, die gegen andere Antibiotika resistent sind.

"Unser Test behält die gleiche Empfindlichkeit und Spezifität, die derzeit in Krankenhaus- und Kliniklaboren verwendet wird, reduziert aber die Kosten und den Zeitaufwand", sagte Teammitglied Alex Trick, ein Johns Hopkins graduate student in biomedical engineering. "Wir wollen, dass diese Diagnostik allen Menschen zur Verfügung steht, die sie brauchen, wenn sie sie brauchen."

Wang und sein Team gründen ein universitäres Spin-off, um die behördliche Zulassung, die Herstellung und den Vertrieb abzuwickeln.

"Wir gehen davon aus, dass wir diese Produkte in zwei bis drei Jahren denjenigen zur Verfügung stellen können, die wirklich davon profitieren können", sagte er.

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