Nuevo método de prueba de orina es prometedor para pacientes con cálculos renales
Una tecnología bioinspirada permite la manipulación de gotas sin máquina para posibles pruebas de orina de diagnóstico rápido para pacientes con cálculos renales. Crédito: proporcionado por Pak Kin Wong, Penn State
Un sistema mejorado de análisis de orina para personas que padecen cálculos renales inspirado en la naturaleza y propuesto por investigadores de Penn State y la Universidad de Stanford puede permitir que los pacientes reciban los resultados en 30 minutos en lugar de tiempo de respuesta actual de una semana o más.
Los cálculos renales se producen debido a la acumulación de ciertas sales y minerales que forman cristales, que a su vez se pegan y se agrandan para formar una masa dura en los riñones. Los cálculos se mueven hacia el tracto urinario y pueden causar sangre en la orina, dolor considerable y obstrucciones en el sistema urinario.
Pruebas metabólicas de la orina de un paciente con cálculos renales para identificar metabolitos como minerales y solutos que causan cálculos formar es clave para prevenir futuras. Actualmente, esta prueba se realiza requiriendo que el paciente recolecte su orina durante un período de 24 horas en un recipiente grande. Luego, el contenedor se envía a un laboratorio para su análisis y los resultados normalmente llegan en 7 a 10 días.
«El largo proceso, el engorroso procedimiento de recolección y la demora en la obtención de los resultados hacen que las pruebas de orina de 24 horas sean ser infrautilizados en la práctica clínica a pesar de las recomendaciones de las guías», dijo Pak Kin Wong, profesor de ingeniería biomédica e ingeniería mecánica e investigador principal del estudio. La investigación se publicó hoy en Science Advances.
Wong dijo que se requiere un equipo especial costoso para detectar solutos y minerales en la orina para obtener un resultado de prueba. La muestra de orina, por lo tanto, debe enviarse a un laboratorio de diagnóstico comercial para su análisis. Para resolver esto, el equipo de investigación desarrolló un sistema de detección biomimética llamado superficie porosa infundida con líquido resbaladizo (SLIPS)-LAB.
SLIPS es una superficie lisa dinámica y de fricción extremadamente baja creada al bloquear líquidos lubricantes en micro /sustratos nanoestructurados. Esto está inspirado en las plantas de jarra nepenthes, que son plantas carnívoras que tienen hojas únicas en forma de jarras y están llenas de líquido digestivo. Las plantas han desarrollado bordes microtexturizados con infusión de líquido extremadamente resbaladizos que hacen que los insectos caigan en la «jarra».
«Hay muchos aspectos que podemos aprender de la naturaleza y nuestro entorno, y nuestra investigación es una ejemplo de cómo los ingenieros biomédicos pueden hacer un buen uso de él», dijo Wong.
SLIPS-LAB funciona al permitir que las gotas de reactivo y orina se muevan fácilmente sobre la superficie resbaladiza del canal de adición de fluidos del dispositivo de prueba y no se atasquen. . La gota es impulsada por una diferencia de presión de Laplace, una pequeña fuerza de presión debida a la tensión superficial, inducida por la geometría del dispositivo. Esto permite que los reactivos se combinen con la orina a la velocidad necesaria para la reacción.
«Demostramos que SLIPS-LAB permite que el reactivo y la muestra se muevan y realicen las reacciones por nosotros», dijo Wong. «Significa que la tecnología no requiere que un técnico haga funcionar ninguna maquinaria de prueba, por lo que es posible realizar la prueba en entornos no tradicionales, como el consultorio de un médico o incluso el hogar del paciente».
La Luego, los resultados de la prueba se pueden leer con un escáner o un teléfono celular, y la imagen escaneada se puede analizar con un algoritmo de computadora. Todos estos pasos, según Wong, tomarían aproximadamente 30 minutos en el consultorio de un médico. Un beneficio adicional, dijo Wong, es que SLIPS-LAB es más rentable que las pruebas regulares de 24 horas.
«El bajo costo, la rapidez y la simplicidad de SLIPS-LAB reducirían la barrera para el médico y paciente para someterse a un análisis de metabolitos de riesgo de cálculos», dijo Wong. «Esto mejoraría el manejo de los pacientes con cálculos urinarios y abriría nuevas posibilidades para que los pacientes con cálculos analicen sus muestras de orina en entornos de salud móviles».
El autor principal del estudio, Hui Li, estudiante graduado en ingeniería biomédica, dijo que otro resultado prometedor de su investigación fue demostrar que la prueba también funciona como una prueba puntual, lo que significa que un paciente puede monitorear ciertos niveles en su orina sin una recolección de 24 horas.
«SLIPS-LAB puede abrir nuevas oportunidades en el control a pedido de analitos urinarios y puede transformar potencialmente la evaluación metabólica y el manejo clínico de la enfermedad de cálculos urinarios», dijo Li.
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Un dispositivo similar a un fidget spinner para la detección rápida de infecciones urinarias en la orina Más información: «Sistema de bioanálisis bioinspirado SLIPS-LABA para la evaluación metabólica de la enfermedad de cálculos urinarios» Science Advances ( 2020). advances.sciencemag.org/content/6/21/eaba8535 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad Estatal de Pensilvania Cita: Nuevo método de análisis de orina es prometedor para los enfermos de cálculos renales (22 de mayo de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-urine-method-kidney-stone.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.