تشخیص در محل (Pint Of Care) بیماری اطلاعات عملی سریعی برای مراقبت از بیمار در زمان و محل درگیر‌شدن سیستم سلامتی فراهم می‌کند. پلتفرم‌های رایج از نوع lateral flow immunoassay هستند. اخیرا، تشخیص‌های ملوکولی در حال ظهور الزامات سرعت، هزینه پایین‌تر و سهولت استفاده برای کاربردهای poc را فراهم کرده‌است. یکی از محرک‌های اصلی برای توسعه poc ، توانایی تشخیص بیماری‌های عفونی در جاهایی که زیرساخت محدودی دارند، است. امکان استفاده از poc  در جاهای ثروتمند با منابع و تکنولوژی‌های روز دنیا و همچنین در جاهای با منابع و زیرساخت‌های محدود، محققان را به این باور رسانده که در جهت توسعه این روش برای تشخیص طیف وسیعی از بیماری‌های عفونی تلاش زیادی کنند و از تکنولوژی‌های موجود و جدید نهایت استفاده را کنند.

آزمون تشخیص در محل در مکانی که بیمار با آسیب سلامتی مواجه شده یا محلی نزدیک به آن، انجام می‌شود، و در مدت زمان کوتاهی(تقریبا 15 دقیقه) میتوان نتیجه آزمایش را مشاهده کرد و اطلاعات عملی را به ما میدهد که می‌تواند منجبر به مدیریت و بهبودی وضعیت بیمار شود. poct و نتایجی سریعی که به همراه دارد می‌تواند نیاز به ویزیت های متعدد بیمار را کاهش دهد و درمان به موقع و سریع را امکان پذیر میکند و همچنین میتوانند موجب مهار شیوع بیماری های عفونی شود، و همچنین با توجه به نتایج دقیق و سریعی که دارد میتواند درمان‌های احتمالی را کاهش دهد. آزمایش‌های تشخیص سریع با شناسایی analytes های نمونه‌های خام یا استخراج شده در کلینیک، کار می‌کنند. در اینجا دو نوع analytes داریم: آنتی‌ژن‌های میکروبی و آنتی بادی‌های بیمار که مخصوص آنتی‌ژن‌های میکروبی هستند

گذشته

شاید اولین استفاده در مقیاس بزرگ از روش ایمونواسی برای تشخیص بیماری های عفونی در گزارشی در سال 1917 توسط Dochez و Avery بود که نشان می داد pneumococcal polysaccharide را می توان با روش ایمونواسی سرم و ادرار بیماران مبتلا به سینه پهلو یا ذات الریه تشخیص داد. در یک پیش‌بینی، محققان پیشنهاد کردند که تشخیص آنتی‌ژن می‌تواند تشخیص سریع عفونت را امکان‌پذیر کند. علاقه به ایمونواسی برای آنتی ژن یا آنتی بادی برای تشخیص بیماری با حساسیت بالایی که توسط روش رادیوامونواسی (RIA) در سال 1960  و ELISA در سال 1971 ارائه شد، سرعت پیدا کرد. در واقع، ELISA به عنوان فناوری مبتنی بر سیستم ایمونواسی غالب در محیط آزمایشگاه مرکزی غیر POC باقی می ماند. علاوه بر این، با اتوماسیون، فناوری ELISA پردازش نمونه با توان بالا را نیز ممکن می‌سازد. با این حال، پلتفرم‌های ELISA و RIA نیز زمان‌بر هستند، پیچیدگی متوسط یا بالایی دارند که به پرسنل آزمایشگاهی آموزش‌دیده نیاز دارند. در نتیجه، این فناوری ها برای استفاده POC مناسب نیستند.

نوید سنجش‌های ایمونواسی مانند ELISA و RIA برای تشخیص بیماری، افراد زیادی و شرکت‌های بیوتکنولوژی را بر آن داشت تا ابزاری برای انجام آزمایش‌های سریع در POC بیابند. مراحل اولیه شامل استفاده از انتقال مویرگی در ورقه های cellulose acetate به عنوان پایه ساختاری برای ایمونواسی و توانایی جفت کردن آنتی بادی ها به طلای کلوئیدی یا ذرات لاتکس بود. سپس چندین شرکت فناوری‌هایی را توسعه دادند که منجر به پلتفرم ایمونواسی جریان جانبی (LFIA) شد. تست بارداری خانگی که از فرمت جریان جانبی استفاده می‌کند، شواهد روشنی از ارزش این فرمت برای استفاده آزمایش آنتی‌ژن در خانه ارائه می‌دهد. به نوبه خود، آزمایش سریع برای تشخیص streptococcal pharyngitis، فناوری LFIA را برای تشخیص بیماری‌های عفونی رایج کرد.

حال

بیشتر کیت های تشخیص سریع بیماری در محل بیمار، از پلتفرم LIFA استفاده می کنند که بسیار متنوع هستند. تشخیص آنتی ژن های با وزن مولکولی بالا نیازمند یک جفت آنتی بادی است که در آن یک آنتی بادی با یک analyte epitope مانند colloidal gold لیبل شود(چسپیده شود) و یک آنتی بادی جذب کننده به epitope دوم روی همان آنالیت روی نوار جریان جانبی بی حرکت شود. فرمت LFIA می تواند برای تشخیص آنتی بادی های بیمار برای هدف قرار دادن آنتی ژن ها استفاده شود. به عنوان مثال از سنجش‌های سرولوژیکی در قالب LFIA برای آزمایش‌های HIV-1/2 یا ویروس هپاتیت C استفاده می کنند.

توانایی استفاده از فناوری LFIA در POC نقش مهمی در کشورهای با منابع محدود بازی می کند. علاوه بر این، تعداد محدودی از تست‌های POC که از رویکردهای مولکولی استفاده می‌کنند، توسعه یافته‌اند. چند نمونه از آزمون تشخیص در محل که دامنه کاربردهای فعلی را نشان می دهد در زیر توضیح داده شده است:

Strategic screening—CrAg LFIA for cryptococcal meningitis

سنجش latex agglutination برای تشخیص cryptococcal polysaccharide (cryptococcal antigen [CrAg]) یکی از اولین روش های ایمنی برای تشخیص بیماری های عفونی بود. اگرچه CrAg LFA یک سنجش مبتنی بر آزمایشگاه در کشورهای توسعه یافته است، گزارشی از سازمان بهداشت جهانی (WHO) اخیرا اشاره کرده است که هزینه کم، نتایج سریع، فقدان زیرساخت های مورد نیاز و توانایی انجام توسط پرسنل کم آموزش اکثر معیارهای WHO مقرون به صرفه، حساسیت، اختصاصیت، کاربر پسند، سریع/محکم، بدون تجهیزات و قابل تحویل به کاربران نهایی (ASSURED) برای تست‌های POC را برآورده می‌کند.

Ease of sample collection—detection of HIV antibodies using oral fluids

چندین نمونه LFIA برای تشخیص آنتی بادی های HIV در خون کامل انگشتان دست یا رگ گیری CLIA لغو شده است. علاوه بر این، LFIA برای آنتی بادی های HIV برای استفاده با نمونه های خوراکی، به عنوان مثال، تست آنتی بادی سریع HIV-1/2 OraQuick Advance ایجاد شده است. این آزمایش در ابتدا توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده در سال 2004 برای استفاده حرفه ای با بزاق و خون و نمونه های پلاسما تایید شد. این آزمایش متعاقباً در سال 2012 به عنوان یک آزمایش بدون نسخه برای استفاده با نمونه‌های بزاق تأیید شد. بزاق ممکن است به دلیل ماهیت غیر تهاجمی جمع آوری نمونه برای بیماران قابل قبول تر باشد. استفاده در خانه همچنین گزینه ای را برای افرادی که مایل به آزمایش در محیط های بهداشت عمومی نیستند ارائه می دهد. در نهایت، ارزیابی بزاق، قرار گرفتن در معرض خون را برای کارکنان مراقبت های بهداشتی کاهش می دهد.
علیرغم مزایای فراوان آزمایش سریع HIV که می تواند توسط افراد غیرحرفه ای یا با استفاده تست های خانگی انجام شود، محدودیت هایی نیز برای استفاده از بزاق وجود دارد. یک بررسی سیستمیک و متاآنالیز دقت تشخیصی آزمایش نشان داد که استفاده از تست OraQuick با نمونه‌های بزاق دارای حساسیت تلفیقی بود که تقریباً 2٪ کمتر از حساسیت آزمون با نمونه‌های خون انگشت بود. علی‌رغم چنین محدودیت‌هایی در آزمایش HIV، تست OraQuick برای نمونه‌های بزاق یا تست‌های خانگی بارداری یا آزمایش‌های مربوط به سوء مصرف مواد مخدر با استفاده از ادرار، پتانسیل پلت فرم LFIA را برای انواع نمونه‌های جایگزین برای آزمایش خانگی نشان می‌دهد.

Diagnostic accessibility—malaria

اکثر موارد مالاریا در مناطقی با منابع محدود مراقبت های بهداشتی و زیرساخت های محدود رخ می دهد. بنابراین، توانایی تشخیص مالاریا در تأثیرگذاری بر سلامت عمومی به شدت به دسترسی تشخیص بستگی دارد. تخمین زده شده است که تشخیص مالاریا مبتنی بر POC با 90 درصد حساسیت و اختصاصیت می تواند جان بیش از 2.2 میلیون تن را نجات دهد و سالانه از 450 میلیون درمان غیرضروری جلوگیری کند، اما آزمایشی با حساسیت و اختصاصیت 95 درصدی که به حداقل زیرساخت های آزمایشگاهی نیاز دارد، باعث نجات فقط 1.8 میلیون زندگی می شود فقط از 400 میلیون درمان غیر ضروری جلوگیری می کند. بر این اساس، LFIAهایی که آنتی ژن های پروتئینی Plasmodium sp های مختلف را شناسایی می کنند. در حال حاضر یکی از در دسترس ترین و پرکاربردترین تشخیص های آزمایشگاهی برای مالاریا در سراسر جهان هستند.

High sensitivity at the POC—molecular diagnostics

عملکرد LFIA برای تشخیص آنتی ژن به شدت به غلظت آنالیت در یک نمونه بالینی بستگی دارد. غلظت آنالیت کمتر از حد سنجش تشخیص برای آزمایش ممکن است یک نتیجه منفی کاذب ایجاد کند. به عنوان مثال، CDC اخیراً نسبت به حساسیت محدود تست‌های تشخیصی سریع آنفولانزا در مقایسه با رونویسی معکوس-PCR (RT-PCR) یا کشت ویروسی ابراز نگرانی کرده و خاطرنشان کرد که نتایج آزمایش سریع منفی باید با احتیاط تفسیر شود، به‌ویژه زمانی که فعالیت آنفولانزا بالا است. نگرانی در مورد حساسیت بالینی پایین برخی از LFIAهای تشخیص آنتی ژن منجر به تلاش قابل توجهی برای توسعه تشخیص مولکولی شد که می تواند حساسیت بالا و تشخیص سریع را در POC ارائه دهد. اگرچه زمینه تشخیص مولکولی POC جوان است، در حال حاضر چندین آزمایش مولکولی وجود دارد که معیارهای استفاده از POC را برآورده می کنند. اولین آزمایش مبتنی بر تکثیر اسید نوکلئیک که معافیت CLIA را دریافت کرد، آزمایش Alere i influenza A & B بود که در ژانویه 2015 تأیید شد. این آزمایش از تغییری در فناوری تکثیر DNA هم دما استفاده می‌کند که به آن واکنش nicking enzyme amplification reaction (NEAR) می‌گویند و برای شناسایی ژن RNA از ویروس آنفولانزای A و B استفاده می شود.

آینده

اگرچه آزمون تشخیص در محل امروزه به صورت گسترده استفاده میشود و پلتفرم LIFA بالغ شده است، اما فنآوری های زیادی در حال ظهور هستند که دسترسی، عملکرد تست و میزان پذیرش توسط کاربر را افزایش میدهند. برخی از این تحولات در این وبلاگ توضیح داده شده است.

 ریزسیالات (Microfluidics)

دستگاه های ریزسیالات میتوانند شامل یک وسیله آزمون در محل با قابلیت های پردازش نمونه، حرکت مایعات و تولید سیگنال باشند. هدف اصلی کاهش هزینه برای تشخیص از راه دور است. دستگاه های مبتنی بر ریزسیالات از کانال هایی برای انتقال مقادیر خیلی کم سیال با استفاده از نیرو های محرک استفاده میکنند. ایمونواسی های روی تراشه(on-chip immunoassays) شباهت های زیادی با پلتفرم های استاندارد LIFA , ELISA یا تشخیص ملوکولی دارند، با این حال استفاده از فنآوری های ریزسیالاتی پیچیدگی سنجش را کاهش می دهند و آنالیز چندگانه و غربالگری با توان بالا را ممکن می سازند.

سیستم‌های ریزسیالاتی دامنه کاربردهای وسیعی دارند، با استفاده از این سیستم‌ها میتوان سیستم‌های یکپارچه‌ای نظیر آزمایشگاه روی تراشه(loc) و ریز سیستم‌های تجزیه و تحیلیل کلی(uTAS)‌  در مقیاس میکرومتر ساخت و دارای کاربردهایی از زیست‌پزشکی و دارو سازی تا آنالیزهای شیمیایی و فنآوری‌های فضایی هستند. در سال‌های گذشته دستگاه‌های زیادی برای برای نیاز‌های متفاوت و در زمینه های متفاوت توسعه پیدا کرده‌اند که میتوان به ریزشیرها، ریزپمپ‌ها و ریز‌میخلوط کننده‌ها اشاره کرد.