Michael, I., Kim, D., Gulenko, O., Kumar, S., Kumar, S., Clara, J., ... & Cho, Y. K. (2020). A fidget spinner for the point-of-care diagnosis of urinary tract infection. Nature biomedical engineering, 4(6), 591-600.
기술 개요: Dx-FS (Diagnostic Fidget Spinner)
원리
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피젯 스피너의 원심력 원리를 이용해 소변 내 세균을 여과막에 농축.
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이후 colorimetric assay로 살아있는 세균을 색 변화(주황색)로 시각화.
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진단 전 과정이 50분 이내, 기기나 전력 필요 없음.
구조
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FAST (Fluid-Assisted Separation Technology): 필터 아래에 buffer를 채워 압력 평형 → 균일한 여과 유도.
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구성 요소: 샘플 챔버, 여과막(nitrocellulose), reservoir, 흡수패드 등.
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1회 스핀으로 1mL 샘플 여과 가능 (보통 1~3회 스핀 필요).
진단 성능
감도와 특이도
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인도에서 39명의 환자 소변 검사 결과, Dx-FS는 culture 결과와 유사한 정확도.
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진단 민감도와 특이도 모두 높음 (ROC 곡선에서 확인).
색 변화 기반 세균 검출
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WST-8 assay 활용 → 살아있는 세균 수에 비례해 주황색으로 발색.
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최소 검출 한계: 10³ CFU/mL (CDC와 유럽 진단 기준 부합).
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항생제 감수성 검사 (Fidget-AST)
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Dx-FS로 세균 농축 후, 항생제에 노출 → 색 변화 정도로 항생제 감수성 확인.
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CIP(시프로플록사신), CZ(세파졸린) 항생제 테스트 (30명의 임상 샘플).
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기존 AST보다 빠르게 120분 내 완료, 민감도·특이도 우수.
