Integrated Biosensor for Rapid and Point-of-Care Sepsis Diagnosis.
Integrated Biosensor for Rapid and Point-of-Care Sepsis Diagnosis.
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DOI：
10.1021/acsnano.7b08965
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发表时间：
2018-04-24
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Lee H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Min J;Nothing M;Coble B;Zheng H;Park J;Im H;Weber GF;Castro CM;Swirski FK;Weissleder R;Lee H
脓毒症是一种致命的疾病，当对感染的免疫反应引起广泛的全身器官损伤时就会出现。对抗脓毒症的一个关键的未满足的需求是缺乏在忙碌的临床环境中产生可操作结果的准确的早期生物标志物。在这里，我们报告了一个快速检测败血症的床旁平台的发展。我们的方法被称为IBS（脓毒症集成生物传感器），利用i）细胞因子白细胞介素-3（IL-3）在早期脓毒症中的新发现的病理生理作用，以及ii）用于IL-3检测的混合磁电化学传感器。开发的平台在1小时内从天然血液样本中产生测试结果，并以<10 pg/mL的灵敏度检测IL-3;这种性能比目前的金标准酶联免疫吸附测定快5倍以上，灵敏度高10倍以上。使用临床样本，我们发现高血浆IL-3水平与高器官衰竭率相关，因此死亡风险更大，证实了IL-3作为早期诊断生物标志物的潜力。IBS平台结构紧凑、速度快，可轻松集成到临床工作流程中，从而实现脓毒症的及时诊断和主动治疗。
Sepsis is an often fatal condition that arises when the immune response to an infection causes widespread systemic organ injury. A critical unmet need in combating sepsis is the lack of accurate early biomarkers that produce actionable results in busy clinical settings. Here, we report the development of a point-of-care platform for rapid sepsis detection. Termed IBS (integrated biosensor for sepsis), our approach leverages i) the newly-found pathophysiological role of cytokine interleukin-3 (IL-3) in early sepsis, and ii) a hybrid magneto-electrochemical sensor for IL-3 detection. The developed platform produces test results within 1 hour from native blood samples, and detects IL-3 at a sensitivity of <10 pg/mL; this performance is >5-times faster and >10-times more sensitive than a current gold standard, enzyme-linked immunoadsorbent assay. Using clinical samples, we show that high plasma IL-3 levels are associated with high organ failure rate and thus greater risk of mortality, confirming the potential of IL-3 as an early diagnostic biomarker. Compact and fast, the IBS platform can be readily integrated into clinical workflows, enabling timely diagnosis and proactive treatment of sepsis.
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DOI：
10.1038/nri3552
发表时间：
2013-12
期刊：
Nature reviews. Immunology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
17.1
作者：
Lin, Hsing-Ying;Huang, Chen-Han;Lee, Hakho
通讯作者：
Lee, Hakho
影响因子：
5.2
作者：
Kibe, Savitri;Adams, Kate;Barlow, Gavin
通讯作者：
Barlow, Gavin
影响因子：
8.8
作者：
Martin, GS;Mannino, DM;Moss, M
通讯作者：
Moss, M
影响因子：
8.8
作者：
Marshall, JC;Vincent, JL;Reinhart, K
通讯作者：
Reinhart, K