Портативное устройство помогает выявлять маркеры рака и ВИЧ без лабораторного оборудования
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (University of Illinois Urbana-Champaign, США) разработали компактное устройство VPodDuoss, которое может считывать результаты флуоресцентных анализов (тестов, в которых нужные вещества определяют по изменению яркости свечения). Цель работы — создать недорогой прибор, который в будущем можно будет использовать для диагностики различных заболеваний вне лаборатории. Результаты исследования опубликованы в IEEE Sensors Journal.
Исследование
Обычные домашние тесты часто дают только положительный или отрицательный результат. Лабораторные приборы позволяют получать более точные количественные данные, но обычно требуют сложной оптики и стоят дорого. Исследователи попытались создать устройство, которое сочетает компактность и возможности лабораторного оборудования.
Вместо камеры, для которой требуется много оптических компонентов и точная настройка, команда использовала фотодиоды — небольшие полупроводниковые элементы, преобразующие свет в электрический сигнал. VPodDuoss одновременно измеряет два образца: тестовый и контрольный. Для получения точных результатов два фотодиода должны быть правильно откалиброваны, то есть настроены так, чтобы показывать одинаковые значения в одинаковых условиях.
Разработка устройства заняла около полутора лет. Затем исследователи сравнили результаты устройства с данными трёх лабораторных флуориметров (оптический прибор, который измеряет интенсивность и характеристики свечения образца).
Испытания показали сопоставимые результаты при анализе вируса Зика*, золотистого стафилококка, ВИЧ, циркулирующей последовательности ДНК опухоли, связанной с раком лёгких, и микроРНК — небольших молекул, которые могут использоваться как биомаркеры рака лёгких.
При этом исследователи пока не заявляют о готовности устройства к использованию в клинической практике. Им предстоит улучшить автоматическую обработку образцов и сделать более надёжной подготовку материала перед анализом.
Комментарии
Исследование показало, что компактный флуориметр может давать результаты, сопоставимые с более дорогим лабораторным оборудованием, при этом его можно использовать для разных типов анализов. Следующим этапом станет разработка полной системы, которая сможет самостоятельно выполнять основные этапы диагностического теста.
Ранее учёные разработали способ обнаружения ВИЧ с использованием ДНК-наноструктур и оптической микроскопии. Технология позволяет напрямую подсчитывать вирусные частицы за один этап и без сложного геномного тестирования, сохраняя чувствительность, сопоставимую с современными ПЦР-методами.
*переносимый инфицированными комарами рода Aedes вирус, который вызывает одноименное инфекционное заболевание.