Sepsis characterized by severe bloodstream bacterial infection that results in high mortality rates and medical expenses has become a global healthcare challenge. The current clinical sepsis diagnosis is based on blood culture and requires a long waiting time, delaying effective treatments. The emerging sepsis diagnosis shortens the turn-around of time but requires an efficient bacteria separation from the blood beforehand. In this master’s degree project, a new filter-based method of separating bacteria from the blood is investigated to meet the clinical need for future sepsis diagnosis. The separation device is controlled within the size of a centrifuge falcon tube and integrated with a slanted filter inside. Through a centrifuge, blood cells and bacteria are maneuvered toward the filter and separated by it. Using the optimal design, at concentrations as low as 100 CFU/mL, the device can recover around 30% of bacteria of E. coli, K. pneumoniae, and S. aureus from 1 mL of whole blood within 60 minutes, and reject 99.4% RBCs from going through the filter. Bacteria recovery at 10 CFU/mL concentration demonstrated all-positive results, making this new separation method a promising candidate for future clinic needs in sepsis diagnosis. / Sepsis, som kännetecknas av svår bakterieinfektion i blodomloppet och leder till hög dödlighet och medicinska kostnader, har blivit en global utmaning inom hälso- och sjukvården. Den nuvarande kliniska diagnosen av sepsis baseras på blododling och kräver lång väntetid, vilket försenar effektiva behandlingar. Den framväxande diagnosmetoden för sepsis förkortar väntetiden men kräver effektiv separation av bakterier från blodet. I detta masterprojekt undersöks en ny filterbaserad metod för att separera bakterier från blodet för att möta den kliniska efterfrågan inom framtida sepsisdiagnostik. Separationsenheten kontrolleras inom storleken av en falcon-rör och är integrerad med en lutande filterinsats. Genom en centrifug manövreras blodceller och bakterier mot filtret och separeras av det. Genom att använda den optimala designen kan enheten återhämta cirka 30% av bakterierna E. coli, K. pneumoniae och S. aureus från 1 ml helblod med koncentrationer så låga som 100 CFU/ml inom 60 minuter, och avvisa 99,4% av de röda blodkropparna från att passera genom filtret. Återhämtningen av bakterier vid en koncentration av 10 CFU/ml visade helt positiva resultat, vilket gör denna nya separationsmetod till en lovande kandidat för framtida kliniska behov inom sepsisdiagnostik.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-335116 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Zeng, Kaiyang |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:583 |
Page generated in 0.0031 seconds