Malaria dan demam tifoid merupakan masalah kesehatan utama di wilayah tropis, namun diagnosis yang akurat seringkali terhambat karena gejala yang tumpang tindih atau tidak spesifik serta terbatasnya akses terhadap diagnosis. Kini, para ilmuwan yang didanai NIBIB telah mengembangkan alat tes tunggal yang dapat mendeteksi malaria, tipus, atau keduanya secara bersamaan hanya dalam 15 menit.
Setiap tahunnya, di seluruh dunia, terdapat lebih dari 240 juta kasus malaria yang mengakibatkan sekitar 600.000 kematian; Ada sekitar 150.000 kematian per 10-20 juta kasus demam tifoid. Keduanya merupakan penyakit demam (menyebabkan demam tinggi), yang sering menjadi alasan seseorang berobat ke klinik. Saat ini, sebagian besar tes untuk menentukan penyakit apa yang ada memerlukan peralatan laboratorium yang canggih dan personel terlatih yang tidak tersedia di wilayah seperti Afrika Sub-Sahara di mana penyakit malaria, tipus, dan infrastruktur layanan kesehatan yang buruk sering terjadi.
Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan di Cornell University di Ithaca, New York, telah mengembangkan tes genggam yang menggabungkan kecepatan, keakuratan, dan biaya rendah yang diperlukan untuk penggunaan praktis di lingkungan dengan sumber daya rendah di mana penyakit ini tersebar luas dan bahkan dapat menular. . satu-satunya orang.
Grup Cornell adalah upaya kolaboratif selama 10 tahun yang bertujuan untuk meningkatkan kesehatan masyarakat dengan menciptakan diagnostik terjangkau yang berfungsi pada titik kebutuhan yang dijelaskan oleh tim – di mana pun di masyarakat di mana diagnosis yang lebih cepat dapat menghasilkan pengobatan yang lebih baik bagi masyarakat. Kolaborasi ini diciptakan oleh Dr. David Erickson, Profesor Sibley College di Cornell’s Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, dan Dr. Saurabh Mehta, Profesor Kesehatan Global, Epidemiologi dan Gizi Janet dan Gordon Lankton di Divisi Ilmu Gizi.
“Grup Cornell mengkhususkan diri dalam tes point-of-care (POC) yang dapat memberikan dampak nyata di negara berkembang,” kata Tiffany Lash, PhD, direktur Program NIBIB di Point-of-Care Technologies-Diagnostics. , “Tes penting ini dapat ditambahkan ke daftar pencapaian mereka yang terus bertambah yang mencakup tes POC yang mendeteksi kekurangan nutrisi, berbagai penyakit menular, kadar kolesterol, dan bahkan kanker.”
Tes baru yang dapat mengidentifikasi apakah seorang pasien terinfeksi malaria, tipus, atau keduanya dikenal sebagai uji aliran lateral. Seperti tes kehamilan dan tes COVID-19 di rumah, kapas atau cairan pasien ditempatkan pada strip tes, lalu mengalir melintasi strip tersebut. Munculnya garis-garis berwarna berbeda menunjukkan ada atau tidaknya infeksi. Bagian penting dari pengujian tersebut adalah garis kendali yang menunjukkan bahwa pengujian telah dilakukan dengan benar.
Uji aliran lateral dupleks untuk tipus dan malaria. Beberapa tetes serum manusia ditambahkan ke kartrid di bagian bawah. Saat sampel mengalir ke strip uji di dalam kartrid, bola merah (partikel nano) mendeteksi tipus yang membentuk garis merah dan nanopartikel biru mendeteksi malaria yang membentuk garis biru. Nanopartikel merah dan biru yang tidak terikat berikatan dengan strip kontrol membentuk garis ungu. Pembaca kartrid di sebelah kiri dapat digunakan untuk menampilkan hasil dengan jelas dalam kondisi minim cahaya. Kredit: Dicetak ulang dengan izin dari Cao, dkk. ACS, 1 September 2021. Hak Cipta 2021 ACS.
Pengujian baru ini diuji menggunakan serum manusia yang “dibubuhi” antigen malaria dan tipus, serta sampel pasien dari beberapa individu. Dengan sampel yang mengandung antigen dari kedua agen penyakit, uji aliran lateral menghasilkan garis merah yang menunjukkan tipus, garis biru menunjukkan malaria, dan garis kontrol berwarna ungu. Sampel klinis tambahan sedang diuji dengan tes baru untuk mengoptimalkan kinerja dan sensitivitas tes.
Aspek inovatif utama dari teknologi ini adalah bahan kimia yang dirancang dengan terampil yang memungkinkan deteksi malaria dan demam tifoid secara bersamaan pada strip tes yang sama menggunakan beberapa tetes serum – yang disebut sebagai “dupleks”. Inovasi lainnya adalah pembaca optik genggam yang murah, dengan sensitivitas sangat tinggi yang dapat mendeteksi garis-garis yang terlihat pada strip tes yang tidak terlihat jelas dengan mata telanjang. Seorang pembaca yang dapat memberikan layanan dan seluruh klinik berharga sekitar $70, sedangkan tes individu masing-masing sekitar $2.
“Pada akhirnya diagnosis adalah tentang pengobatan – mengidentifikasi penyakit yang tepat dan memberikan pengobatan secepat mungkin untuk memfasilitasi pengobatan yang tepat,” jelas Mehta. “Misalnya, tanpa tes diagnostik yang akurat, petugas kesehatan di wilayah dengan sumber daya terbatas sering kali harus melakukan pengobatan spekulatif. Mereka hanya dapat mengobati malaria jika penyakit tersebut lebih umum terjadi di wilayah tersebut. Namun, jika orang tersebut mengidap penyakit tifus, penyakitnya bisa bertambah parah, dan waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan pengobatan tifus yang tepat dapat menyebabkan kondisi yang serius.
Permasalahan lainnya adalah masalah berkembangnya resistensi antibiotik. Tanpa diagnosis yang memungkinkan pengobatan dengan obat yang paling efektif untuk penyakit tertentu, penggunaan antibiotik spektrum luas yang berlebihan pada akhirnya akan mengakibatkan berkembangnya resistensi antibiotik, sehingga masyarakat tidak memiliki pengobatan yang efektif untuk penyakit tersebut.
Dari sisi teknik, Erickson menjelaskan logika di balik pengembangan pembaca genggam yang memindai strip tes dan menampilkan hasilnya. “Kami telah mengembangkan beberapa pengujian yang menggunakan pembaca yang terhubung langsung ke ponsel cerdas, namun individu di lapangan memiliki ponsel cerdas yang berbeda sehingga tidak praktis untuk membuat satu perangkat keras – satu pembaca – yang berfungsi untuk semua orang yang dapat terhubung ke ponsel cerdas dengan benar.
Untuk mengatasi masalah ini, tim sedang mengembangkan pembaca yang dapat berkomunikasi dengan semua jenis ponsel cerdas melalui Bluetooth. Meskipun pembaca saat ini hanya dapat menampilkan hasil tes, dengan memanfaatkan kemampuan Bluetooth, hasil tes dapat ditambahkan ke catatan kesehatan seseorang di ponsel cerdas mereka. Mengumpulkan informasi tersebut juga dapat sangat berguna untuk melacak penyebaran penyakit dalam suatu populasi dan mengumpulkan informasi relevan lainnya, seperti munculnya varian penyakit, yang dapat digunakan untuk mengembangkan program kesehatan masyarakat yang lebih efektif.
Kelompok ini baru-baru ini memfokuskan keahliannya di bidang kesehatan dan teknik global dalam menciptakan tes POC untuk membantu mendiagnosis kondisi yang mempengaruhi kesehatan ibu dan anak – sebuah masalah kesehatan masyarakat yang serius yang mempengaruhi ibu dan anak di seluruh dunia.
Pekerjaan ini dilaporkan dalam jurnal Analytical Chemistry1 dan didukung oleh hibah R01EB021331 dari National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.
1. Platform duplex dua warna untuk deteksi diferensial titik perawatan malaria dan demam tifoid. Cao XE, Kim J, Mehta S, Ericsson D. Kimia Anal. 2021 14 September;93(36):12175-12180. doi:10.1021/acs.analchem.1c03298,
Dilansir dari dan telah tayang di: https://agenbrilink.net/berita/rapid-test-mendeteksi-penyakit-dengan-gejala-serupa/20780/