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Metodo di analisi delle urine sviluppato per l'Ureterolitosi
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L'ureterolitiasi (nefrolitiasi o calcoli renali) è una malattia che colpisce il tratto urinario. I calcoli renali si verificano a causa dell'accumulo di alcuni sali e minerali che formano cristalli, che a loro volta si attaccano tra loro e si ingrandiscono fino a formare una massa dura nei reni.
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I calcoli si spostano nel tratto urinario e possono causare sangue nelle urine, notevoli dolori e blocchi nel sistema urinario.
Il test metabolico dell'urina di un paziente affetto da calcoli renali per identificare i metaboliti come i minerali e i soluti che causano la formazione di calcoli è la chiave per prevenire quelli futuri. Questo test viene attualmente effettuato richiedendo al paziente di raccogliere le sue urine in un contenitore di grandi dimensioni per un periodo di 24 ore. Il contenitore viene poi inviato ad un laboratorio per le analisi e i risultati tornano normalmente in 7-10 giorni.
Gli scienziati della Pennsylvania State University (University Park, PA, USA) e i loro colleghi hanno sviluppato SLIPS-LAB (Slippery Liquid-Infused Porous Surface Laboratory), un sistema di bioanalisi basato sulle goccioline, per la misurazione rapida degli analiti associati alla pietra urinaria. Le proprietà ultra-repellenti e antivegetative di SLIPS, che è una tecnologia di superficie biologicamente ispirata, permettono la manipolazione autonoma di liquidi e la manipolazione di campioni fisiologici senza complicate procedure di preparazione del campione e attrezzature di supporto.
Il team ha utilizzato kit di analisi enzimatica e colorimetrica per misurare i profili metabolici nelle urine. Il dosaggio dell'acido urico è stato ottenuto da BioAssay Systems (Hayward CA, USA). Gli esperimenti di calibrazione sono stati eseguiti utilizzando SLIPS-LAB e un lettore di micropiastre FlexStation 3 (Molecular Devices, San Jose, CA, USA). Le prestazioni di SLIPS-LAB per un test delle urine spot sono state confrontate con le procedure manuali in piastre a 96 pozzetti. Uno studio di validazione è stato eseguito utilizzando SLIPS-LAB per il rilevamento di campioni di urina da pazienti con calcoli urinari.
Il dispositivo SLIPS-LAB a sei plexiglass è stato progettato per la valutazione metabolica della malattia del calcolo urinario. Il dispositivo conduce test colorimetrici ed enzimatici in parallelo per la rilevazione di calcio, citrato, acido urico, ossalato e pH, che sono tra gli analiti urinari clinicamente più rilevanti per valutare il rischio di calcolo e la risposta al trattamento. Gli analiti associati alla pietra urinaria di campioni di urina di 24 ore di 15 individui sono stati esaminati utilizzando SLIPS-LAB. Per studiare i profili metabolici, i dati sono stati normalizzati ai valori fisiologici tipici delle urine di 24 ore.
I risultati del test possono essere letti con uno scanner o un telefono cellulare e l'immagine scansionata può essere analizzata con un algoritmo del computer. Tutti questi passaggi, secondo gli autori, richiederebbero circa 30 minuti in uno studio medico. Un ulteriore vantaggio, hanno detto, è che lo SLIPS-LAB è più conveniente rispetto ai normali test di 24 ore.
Pak Kin Wong, PhD, professore di ingegneria biomedica e ricercatore principale dello studio, ha detto: "Abbiamo dimostrato che lo SLIPS-LAB permette al reagente e al campione di muoversi da soli ed eseguire le reazioni per noi. Ciò significa che la tecnologia non richiede un tecnico per eseguire alcun macchinario di test, quindi è possibile eseguire il test in contesti non tradizionali, come lo studio di un medico o persino a casa del paziente"
Gli autori hanno concluso che lo SLIPS-LAB consentirà la diagnosi in modo tempestivo ed efficiente in termini di costi e fornirà informazioni diagnostiche e suggerimenti di trattamento personalizzati per gli individui con calcoli urinari. Lo studio è stato pubblicato il 22 maggio 2020 sulla rivista Science Advances.