Kimyasal Ajanlar için Saha Teşhisinde Gelişmeler

 https://nct-magazine.com/nct-magazine-march/advances-in-field-diagnostics-for-chemical-agents

Kimyasal savaş ajanına maruz kalma durumunda, hayati tehlike oluşturan sonuçları önlemek ve savaşçının görevine geri dönmesini kolaylaştırmak için tıbbi karşı önlemlerin uygun şekilde uygulanması kritik önem taşır. Kimyasal sinir ajanı maruziyetlerinin çoğu için, semptomların başlangıcı hemen olur, ancak bazı kimyasal savaş ajanlarına deri yoluyla maruz kalma, latent veya semptom öncesi bir döneme sahip olabilir ve bu nedenle tedavinin sağlanmasında gecikmeye neden olabilir. ABD Ordusu Tıbbi Araştırma ve Geliştirme Komutanlığının bir alt unsuru olan ABD Ordusu Tıbbi Araştırma Kimyasal Savunma Enstitüsü'ndeki (USAMRICD) bilim adamları, semptomatik maruziyetleri yenilikçi ve benzersiz yollarla teşhis etme sorununu ele alıyorlar. ChemDx Test Sistemi, zorlu savaş alanında sinir gazına maruz kalma için ultra taşınabilir, kullanımı kolay bir bakım noktası tanı cihazıdır.

ChemDX Test Sisteminin faydaları

ChemDx Test Sistemi, tıbbi karşı önlemlerin zamanında kullanılması konusunda hem tıbbi hem de komutan kararlarını bilgilendirmek için tasarlanmıştır, böylece savaş alanındaki kimyasal yaralıların tıbbi tedavisine ilişkin olarak hayatta kalma kabiliyetini artırır ve tıbbi müdahale üzerindeki yükü azaltır. Asetilkolinesterazın kandaki aktivitesini ölçmek, kimyasal sinir ajanlarına maruz kalmanın meydana gelip gelmediğini belirlemede son derece hassas bir yöntemdir. Bunun nedeni, kan kolinesteraz enzimlerinin (yani, asetilkolinesteraz ve butirilkolinesteraz) enzimatik aktivitesinin, açık belirti ve semptomların gelişmesinden önce bile maruziyetin ardından baskılanabilmesidir.

Bu ön semptomatik pencere sırasında, savaşçı minimum eğitimle ChemDx Test Sistemini kullanarak asetilkolinesteraz inhibisyonunun gerçek zamanlı bir değerlendirmesini alabilir. Bir glükometre ve glikoz şeritlerinde olduğu gibi, bir parmak çubuğundan alınan kan örneği, dolaşımdaki asetilkolinesteraz aktivitesinin seviyesinin neredeyse gerçek zamanlı olarak belirlenmesi için cihaza yerleştirilen özel olarak yapılandırılmış bir test şeridine uygulanır. Ortam sıcaklığına bağlı olarak 20-40 saniye içinde potansiyel maruziyetin bir göstergesi görüntülenir.

ChemDx Test Sistemi ayrıca askeri çalışan köpekler için bir teşhis işlevi görebilir ve sivil ilk müdahale ekipleri, hastaneler ve iş sağlığı uzmanları ile kullanım için potansiyel uygulamaya sahiptir.

Her gün teknoloji eczaneden savaş alanına gidiyor

ChemDx, USAMRICD bilim adamı Dr. Shane Kasten tarafından, açık semptomlardan önce maruziyeti belirtmek için düşük karmaşıklıklı bir test sistemine duyulan ihtiyacı ele almak üzere giyilebilir sensörler geliştirmeye yönelik bir Savunma Bakanlığı programına yanıt olarak tasarlandı ve geliştirildi. Bir restoranda bir kadını yemekten önce hızlı bir şekilde glikoz seviyelerini kontrol ettiğini gözlemleyen Kasten, glukometre/test şeridinin gerçek zamanlı, ileri düzey maruziyet göstergesi için en uygun tanı platformu olduğunu ve tıbbi bir karşı önlem tedavisi ile tedaviye potansiyel olarak rehberlik ettiğini fark etti.

Projeyi geliştirmenin ilk adımı, tezgah üstü glikoz test şeritlerini kesmek ve tescilli kimyası kolinesteraz bazlı kimya ile değiştirilebilecek birini aramaktı. Böyle bir test şeridinin başarılı bir şekilde tanımlanması, konsept kanıtı sağladı ve proje, reaktif formülasyonunun ve test şeritlerinin prototiplerinin geliştirilmesine başlamak için Savunma Tehditlerini Azaltma Ajansı'ndan (DTRA) tohum finansmanı aldı. 2017 yılında DTRA'nın tam finansmanı ile araştırma, semptomların ortaya çıkmasından önce bir asetilkolinesteraz değerlendirmesi yoluyla maruziyeti doğrulamak için ilk prototip test şeritlerinin ve özel potansiyostatın yeteneklerinin başarılı bir şekilde gösterilmesiyle sonuçlandı. Devam eden çalışmalar reaktif formülasyonu optimizasyonunu, gerçek zamanlı raf ömrü testini ve gerçek zamanlı sıcaklık düzeltmesini içeriyordu.

2018'de Savunma Bakanlığı, ChemDx'i Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Savunma Ortak Program Yürütme Ofisi tarafından denetlenen ileri geliştirmeye taşıdı. USMRICD ve Conductive Technologies Inc. ile ortaklaşa prototiplerin geliştirilmesi ve Gıda ve İlaç İdaresi aracılığıyla cihazın onayının sponsorluğu için MRIGlobal'a Diğer İşlem Otoritesi sözleşmesi verildi.

Bu aşamada, USAMRICD bilim adamları sistemi optimize ettiler ve algoritmayı ayarladılar. Ek olarak, test sisteminin kurulumdan önce kalite yönetimi için kullanmak üzere harici bir kontrol kimyası geliştirdiler. Bu geliştirmeler ve geliştirmeler, test sisteminin sivil uygulamasına kadar uzanırken, savaş alanının zorlu koşullarında doğru değerlendirmeye izin verir. USAMRICD, ChemDx test sisteminin iki ardışık prototipinin analitik performans değerlendirmesini sağladı. Bu çalışmalar, doğruluk, doğrusallık, kesinlik ve tespit/nicelendirme sınırlarının değerlendirilmesini ve potansiyel enterferans yapan maddelerin tanımlanmasını içeriyordu. 2021'in sonunda ChemDx çalışması, Teknoloji Hazırlık Seviyesi 6'ya ulaştıktan sonra Milestone B'nin dönüm noktası onayını aldı.

Teknolojiyi diğer kimyasal tehditlere uyarlamak

USAMRICD'deki araştırmalar, ChemDx'in tam bir platform teşhis sistemi elde etmek için gerçekleştirebileceği test türlerini genişletmeye devam ediyor. Mevcut çalışmalar, biyolojik örneklerde bir opioid metaboliti saptayarak cihazı sentetik bir opioid maruziyeti gösterecek şekilde uyarlamanın fizibilitesini test etmektedir. Proje, sağlam bir opioid sensörü için gereken hassasiyeti, özgüllüğü ve kararlılığı sağlayabilecek malzemeleri araştırıyor. Gelecekteki çalışmalar, geliştirilen sensörü optimize etmeye, sensörün analitik performansını değerlendirmeye ve onu ChemDx platformuna daha fazla entegre etmeye devam edecek.

ChemDx Test Sistemi, zorlu savaş alanında sinir gazına maruz kalma için ultra taşınabilir, kullanımı kolay bir bakım noktası tanı cihazıdır.

Reaktif cilt ifşa spreyinin fentanili saptama yeteneği, polistiren plakalar kullanılarak test edildi. Resim A, plakanın merkezine uygulanan fentanili göstermektedir. Bireysel sprey bileşenleri (sırasıyla B ve C resimleri) uygulandı ve fentanil uygulama alanında koyu pembe bir nokta ortaya çıktı. Resim D, UV radyasyonu ile daha kolay görüntülenen noktayı ve yeşil ışık ve filtre camlarının bir kombinasyonu ile resim E'yi göstermektedir. İkinci spreyin ek bir kaplaması koyu pembenin kontrastını arttırdı (fotoğraf F).

Deri Maruziyetlerini Belirleme

USAMRICD'deki geliştirmenin henüz erken aşamalarındadır, ancak büyük potansiyel gösteren, sağlam cilt üzerindeki kimyasal madde kontaminasyonunun tam bölgelerini gösteren reaktif bir film üzerine püskürtme ifşa etme cihazıdır. Cihaz, aynı anda cilde püskürtüldüğünde bir jel veya film halinde polimerize olan iki bileşenden oluşur; cilt üzerindeki kimyasal madde ile temas, filmin renk değiştiren özelliklerini harekete geçirir, böylece maruziyeti gösterir ve bölgeye özgü dekontaminasyona rehberlik eder. Bu tıbbi maruz kalma cilt spreyi, entegre bir katmanlı savunmada ikinci bir katman olarak ChemDx Test Sistemi ile birlikte çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Proje, USAMRICD içindeki çeşitli laboratuvarlar arasında bir işbirliğidir. Araştırma, sinir ajanları için kavram kanıtını aştı. Sinir ajanları için geliştirilen alfa prototip formülasyonu, 20 saniyeden daha kısa sürede maruziyetin renkli gösterimini sağlayabilir. Ek kavram kanıtı çalışmaları, hem kükürt hardalın hem de sentetik bir opioidin (fentanil) ayrı reaktif sistemleri aracılığıyla başarılı bir şekilde saptandığını göstermiştir. Proje üzerinde devam eden araştırmalar, formülasyonu daha da optimize edecek ve bir in vivo modelde faydasını değerlendirecektir. Ek olarak, proje, polimerize filmin kimyasal ajanın bir kısmını tutma kabiliyetini değerlendiriyor, böylece daha sonra ajan tanımlaması için bir laboratuvara gönderilebilir. Kimyasal maddeye maruz kalmaya yönelik tıbbi karşı önlemlerin amacı, savaşçının hayatta kalması ve göreve geri dönmesidir. Bu hedeflere ulaşmak, genellikle, tercihen semptomların ortaya çıkmasından önce, bu karşı önlemlerin derhal uygulanmasına bağlıdır. USAMRICD, bu nedenle, kimyasal madde maruziyetini mümkün olan en kısa sürede ve savaş alanı ortamına uygun yollarla doğrulamak için teşhis cihazları ve yöntemleri geliştirmektedir. Elde tutulan, kullanımı kolay ChemDx Test Sistemi ile savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti doğrulayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. tercihen semptomların ortaya çıkmasından önce. USAMRICD, bu nedenle, kimyasal madde maruziyetini mümkün olan en kısa sürede ve savaş alanı ortamına uygun yollarla doğrulamak için teşhis cihazları ve yöntemleri geliştirmektedir. Elde tutulan, kullanımı kolay ChemDx Test Sistemi ile savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti doğrulayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. tercihen semptomların ortaya çıkmasından önce. USAMRICD, bu nedenle, kimyasal madde maruziyetini mümkün olan en kısa sürede ve savaş alanı ortamına uygun yollarla doğrulamak için teşhis cihazları ve yöntemleri geliştirmektedir. Elde tutulan, kullanımı kolay ChemDx Test Sistemi ile savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti doğrulayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. bu nedenle, kimyasal madde maruziyetini mümkün olan en kısa sürede ve savaş alanı ortamına uygun yollarla teyit etmek. Elde tutulan, kullanımı kolay ChemDx Test Sistemi ile savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti doğrulayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. bu nedenle, kimyasal madde maruziyetini mümkün olan en kısa sürede ve savaş alanı ortamına uygun yollarla teyit etmek. Elde tutulan, kullanımı kolay ChemDx Test Sistemi ile savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti doğrulayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. Savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti onaylayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir. Savaşçı, basit bir parmak çubuğuyla kanındaki asetilkolinesteraz inhibisyon seviyesini değerlendirerek maruziyeti onaylayabilir. Reaktif cilt ifşa spreyi, savaşçının dermal maruziyetin tam yerini belirlemesine ve sıkı bölge dekontaminasyonuna başlamasına izin verecektir. Sırasıyla, her teşhis, hızlı triyaj ve dekontaminasyonu kolaylaştıracak ve gerekliyse, tıbbi karşı önlemlerin kullanımını veya savaşçının göreve geri dönmesi için uygunluğunu tetikleyecektir.

YAZAR

---

COL Robin R. NeumeierMaryland, Aberdeen Provider Ground'daki Kimyasal Savunma Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nün şu anki komutanıdır. Kariyeri boyunca COL Neumeier, hem CONUS hem de OCONUS'ta çeşitli tıbbi ve operasyonel liderlik pozisyonlarında hizmet vermiştir. Teksas doğumludur ve Teksas'taki Stephen F. Austin Eyalet Üniversitesi'nde ROTC aracılığıyla görevlendirilen bir Hemşire Kolordu Subayı olarak Orduya girmiştir. Lisans derecesini Stephen F. Austin Eyalet Üniversitesi'nde Hemşirelik alanında aldı, Güney Carolina Tıp Üniversitesi'nde Hemşirelik alanında yüksek lisans derecesi aldı; 2001 yılında Ebelik. 2017 yılında Virginia'daki Old Dominion Üniversitesi'nden Yönetici Liderlik alanında Hemşirelik Uygulaması Doktoru (DNP) ile mezun oldu. Washington DC'deki Gazi İşleri Departmanında Birleşik Devletler Ordusu Savaş Koleji ile bursunu tamamladı.

YAZAR

---

Dr. James F. Dillman III, şu anda Amerika Birleşik Devletleri Ordusu Kimyasal Savunma Araştırma Enstitüsü'nde Araştırma Direktörüdür. Kıdemli Sivil Bilim Adamı olarak görev yapıyor ve Savaşçıları ve Sivilleri korumak için kimyasal ve biyokimyasal tehditlere karşı tıbbi karşı önlemlerin araştırılması ve geliştirilmesine odaklanan bir programı yönetiyor. Tıbbi kimyasal savunma ile ilgili bilimsel ve araştırma konularında Komuta danışmanı olarak görev yapmaktadır. Daha önce Bilim Programı Analiz ve Entegrasyon Ofisi Şefi olarak görev yaptı ve Amerika Birleşik Devletleri Ordusu Tıbbi Araştırma Kimyasal Savunma Enstitüsü'nde Hücre ve Moleküler Biyoloji Şubesinde Baş Araştırmacıydı. Baş Araştırmacı olarak Dr. Dillman, kimyasal savaş ajanlarına karşı tıbbi karşı önlemlerin geliştirilmesine odaklanan bir araştırma grubunu yönetti. Araştırma grubu, toksik tıbbi karşı önlemlerin geliştirilmesi için terapötik hedefleri belirlemek amacıyla kimyasal savaş ajanına maruz kalmanın moleküler ve hücresel sonuçlarını tanımlamak için transkriptomik, proteomik ve moleküler yaklaşımlardan yararlandı. Dr. Dillman, Pennsylvania Valley College of Pennsylvania'dan biyoloji alanında onur derecesiyle lisans derecesi aldı ve doktora derecesini aldı. Virginia Üniversitesi Hücre Biyolojisi Bölümü'nden Dr. Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji ve Sinirbilim Bölümlerinde araştırma görevlisi olarak çalıştığı süre boyunca Ulusal İnme Derneği ve Ulusal Sağlık Enstitülerinden doktora sonrası burslar aldı.