Sepsis characterized by severe bloodstream bacterial infection results in high mortality rates and has become a global healthcare challenge. The state-of-the-art method for sepsis diagnosis is based on blood culture and requires a long time which causes increasing mortality. Rapid identification is necessary to determine the most effective antimicrobial therapy. The emerging technologies shorten the turn-around time of sepsis diagnosis but require efficient bacteria separation from the blood beforehand. Filtration is one of the most promising methods as it is very selective and can separate the bacteria from the whole blood due to their size difference. However, not all bacteria pass through the filter. Some bacteria settle in the blood cells as sediment. In this master’s degree project, a new filter-based method of separating bacteria from the blood is investigated to recover bacteria from this sedimentation of blood cells. The device has a passive pump using an air compressor system under the operation of a centrifuge. After one filtering of the bacteria by centrifugal operation, blood cells and bacteria form the sedimentation. The passive pump is then activated when the centrifuge is stopped and resuspends the medium in the device to mix the sedimentation of blood cells and bacteria. This operation is repeated several times to give the bacteria in the sedimentation of blood cells a chance to pass through the filter again. Using this device, the bacteria recovery rate increased with the number of operations and could recover 24% of bacteria from 1 mL within 1 hour and reject 99.7% of RBCs from going through the filter. This new separation method is a promising candidate for future clinic needs in sepsis diagnosis.

Sepsis kännetecknas av en allvarlig bakterieinfektion i blodomloppet som leder till hög dödlighet och har blivit en global utmaning för sjukvården. Den senaste metoden för sepsisdiagnos baseras på blododling och kräver lång tid, vilket leder till ökad dödlighet. Snabb identifiering är nödvändig för att fastställa den mest effektiva antimikrobiella behandlingen. De nya teknikerna förkortar handläggningstiden för sepsisdiagnos men kräver effektiv bakterieseparation från blodet i förväg. Filtrering är en av de mest lovande metoderna eftersom den är mycket selektiv och kan separera bakterierna från helblodet på grund av deras storleksskillnad. Alla bakterier passerar dock inte genom filtret. Vissa bakterier fastnar i blodkropparna som sediment. I detta examensarbete undersöks en ny filterbaserad metod för att separera bakterier från blodet för att återvinna bakterier från denna sedimentering av blodceller. Enheten har en passiv pump som använder ett luftkompressorsystem under drift av en centrifug. Efter en filtrering av bakterierna genom centrifugering bildar blodkroppar och bakterier sedimentet. Den passiva pumpen aktiveras sedan när centrifugen stoppas och återsuspenderar mediet i anordningen för att blanda sedimentationen av blodkroppar och bakterier. Denna operation upprepas flera gånger för att ge bakterierna i sedimentationen av blodkroppar en chans att passera genom filtret igen. Med den här anordningen ökade återvinningsgraden av bakterier med antalet operationer och man kunde återvinna 24% av bakterierna från 1 mL inom 1 timme och avvisa 99,7% av RBC från att passera genom filtret. Denna nya separationsmetod är en lovande kandidat för framtida kliniska behov inom sepsisdiagnostik.