تشخیص لخته خون خاموش با استفاده از یک آنالایزر تنفس

تشخیص لخته خون،  که در بیماری‌هایی مانند COVID-19، بیماری‌های قلبی و سپسیس اغلب لخته‌های خون وجود دارد، خیلی اوقات دشوار است. به همین دلیل این لخته ها را لخته‌های خاموش می‌نامند. اما محققین به تازگی توانسته‌اند با تجزیه و تحلیل مولکول‌های زیستی موجود در تنفس، علائم اولیه این لخته‌های‌ خونی را تشخیص دهند.

این موضوع می‌تواند تحولی بزرگ در علوم تشخیصی محسوب شود و به واسطه آن می ‌توان جان افراد زیادی را نجات داد. در ادامه بیشتر به بررسی این روش تشخیصی خواهیم پرداخت.

تشخیص لخته خون خاموش با استفاده از یک آنالایزر تنفس

لخته‌های خون کوچک، نشانه اولیه بسیاری از بیماری‌ها هستند. که علائم بالینی را تشدید می‌کنند و به راحتی نیز قابل تشخیص نیستند. به تازگی محققان تکنیکی را برای تشخیص لخته خون از طریق تنفس ایجاد کرده‌اند.

در اوایل همه‌گیری کرونا، پاتولوژیست‌ها طی کالبدشکافی متوجه شدند که لخته‌های خون کوچک در عروق ریه باعث عوارض قابل توجهی شده است. این واقعیت که هیچ فناوری برای اطلاع از رویدادهای ایمونوترومبوتیک در ریه‌های بیماران مبتلا به کووید-۱۹ وجود نداشت، محققین را به ایجاد یک تکنیک غیرتهاجمی برای تشخیص لخته خون ترغیب کرد.

اما مسئله فقط در رابطه با کووید ۱۹ نیست. ایمونوترومبوز (تشکیل لخته های کوچک در سراسر رگ‌های خونی کوچک) می‌تواند به طور قابل توجهی در افراد مبتلا به سپسیس، بیماری قلبی و دیابت کشنده باشد.

به همین دلیل این تکنیک می‌تواند با تشخیص زودهنگام لخته های خونی، به نجات جان افراد زیادی کمک کند.

تشخیص لخته خون در تنفس چگونه انجام می‌شود؟

ترومبین آنزیمی است که در تشکیل لخته خون نقش دارد.

با وجود اینکه افزایش فعالیت ترومبین سبب ایجاد لخته خون می‌شود، متاسفانه در حال حاضر هیچ فناوری دقیقی برای اندازه‌گیری فعالیت این آنزیم کلیدی در موجودات زنده وجود ندارد.

برای پر کردن این شکاف، محققین یک تکنیک غیر تهاجمی وابسته به تجزیه و تحلیل گازهای بازدمی را برای تشخیص ترومبین توسعه دادند. این سیستم، گازهای بازدمی را اندازه‌گیری می‌کند.

نحوه اجرای پروژه

برای شروع، تیم تحقیقاتی، نانو کاوشگرهایی را طراحی کردند که به ترومبین پاسخ خواهند داد. این نانوکاوشگرها حاوی چندین نسخه از یک پپتید هستند که به فعالیت آنزیمی ترومبین حساس است.

اساساً، هنگامی که در داخل بدن، ترومبین با نانوکاوشگر تماس پیدا می‌کند، پپتید را می‌شکافد و یک مولکول فرار شبیه گاز را آزاد می‌کند. مولکول‌های گاز آزاد شده به راحتی در بازدم قابل تشخیص هستند.

محققان میزان مولکول‌‎های گاز بازدمی را با استفاده از تکنیکی به نام آنالیز طیفی جرمی گاز کروماتوگرافی اندازه گیری کردند. این تکنیک تحلیلی، مواد را بر اساس وزن مولکولی آن‌ها جدا و شناسایی می‌کند.

به موازات آن، محققان همچنین نانوکاوشگرهایی ساختند که به جای پپتید، شامل مولکول‌های فلورسانس بودند.

پس از آماده‌سازی این دو مدل نانوکاوشگر،  محققان به سراغ مدل‌های موش رفتند و از دو مدل مختلف برای آزمایش این دو نانوکاوشگر استفاده کردند. برای تایید بصری کارکرد نانوکاوشگرها، محققان نسخه مبتنی بر فلورسنت را به مدل موش تزریق کردند.

سپس یک لخته خون بزرگ در شریان کاروتید را القا کردند. مشخص شد که فلورسانس به عنوان نشانگر فعالیت ترومبین در این منطقه عمل می‌کند. هنگامی که ترومبین محدود شد، سیگنال فلورسانس از بین رفت.

سپس، محققان نانوکاوشگر مبتنی بر گاز را در مدل موش آزمایش کردند. هنگامی که لخته خون القا شد، سطح فعالیت ترومبین، گاز فرار اندازه‌گیری شده در بازدم نیز افزایش یافت. با برطرف شدن ایمونوترمبوز (لخته خون)، سطح گاز بازدمی نیز کاهش یافت.

اهمیت تشخیص لخته خون از طریق تنفس

همانطور که در این مطلب گفته شد، این تکنیک جدید برای تشخیص لخته خون برای اولین بار با استفاده از بازدم موجودات، فعالیت ترومبین را اندازه‌گیری می‌کند. از همین‌رو اطلاعات ارزشمندی در مورد التهاب و ترومبوز در رگ‌های کوچک موجدات زنده به محققین ارائه می‌دهد.

تشخیص زودرس نارسایی ریه ناشی از ایمونوترومبوز، می‌تواند منجر به درمان‌های به‌موقع و موثر شود.

 اگرچه این تحقیقات فعلا روی تشخیص لخته خون متمرکز است. اما محققان حدس می‌زنند که بررسی گازهای تنفسی با استفاده از نانوکاوشگرهای مناسب می‌تواند به تشخیص زودهنگام سایر شرایط، مانند سرطان، تخریب عصبی یا فیبروز ریه نیز کمک کند. علاوه بر این، این روش، مقرون به صرفه است و می‌توان در بسایری از مراکز درمانی و تشخیصی از آن استفاده نمود.