用途: 一个概念验证的自我查工具,用于在家治疗复发性尿路感染

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学
• 传染病诊断 传染病诊断 传染病诊断

背景情况:

• 尿道感染 (UTI) 是常见的,需要准确和快速的诊断工具.
• 目前的尿路感染诊断通常涉及漫长的培养过程,缺乏预后能力.
• 在尿液中检测多重生物标志物提供了一个有前途的途径,以诊断尿路感染.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的生物传感诊断工具 (USENSE),用于同时电化学量化人类尿液中的前列腺素E2 (PGE2),介质素-8 (IL-8) 和脂多糖 (LPS).
• 整合机器学习模型,可靠地进行尿路感染诊断和复发风险预后.
• 建立一个无培养,无标签和无样本准备的护理点设备,用于在家进行尿路感染自我查.

主要方法:

• 开发一个生物传感器,集成侧流微流体和一个基于黄金的传感器阵列,用于多重电化学检测PGE2,IL-8和LPS.
• 使用随机森林机器学习模型来分析生物标志物度,并对尿路感染严重程度和复发风险进行分类.
• 在绝经后妇女的尿样中对生物传感器的性能与传统ELISA方法的验证.

主要成果:

• 该USENSE设备在不到5分钟的时间内实现了尿液PGE2,IL-8和LPS度的直接测量.
• 尿路感染严重程度和复发风险分类显示出高准确性:93%的诊断和>84%的预后.
• 通过USENSE测量的生物标志物度与绝经后妇女的ELISA结果有很好的相关性.

结论:

• USENSE代表了一种用于尿路感染诊断的新,快速和多重化电化学生物传感工具的概念验证.
• 该设备提供了诊断信息和尿路感染复发的预后风险评分,从而使个性化风险评估成为可能.
• USENSE有可能彻底改变护理点的尿路感染诊断,促进及时干预和减少滥用抗生素.