Недорогой диагностический прибор может революционизировать медицинскую помощь

 Разработанное диагностическое устройство типа "лаборатория на чипе", как ожидается, значительно снизит стоимость выделения и характеризации редких клеток и молекул – процесса, который имеет решающее значение в диагностике распространенных смертельных заболеваний, таких как малярия, туберкулез, ВИЧ и рак.

Портативная диагностика в развивающихся странах и областях с ограниченными ресурсами должна учитывать ряд конструктивных факторов для обеспечения эффективной ранней диагностики заболеваний. Особой потребностью в этом контексте обладают диагностические технологии, обладающие низкой стоимостью, простотой в использовании и предназначенные для широкого применения. Исследователи из Стэнфордского университета (Stanford University) недавно описали платформу на основе микрофлюидики со струйной печатью наночастиц, которая отвечает этим критериям и которая, как ожидается, обладая малым размером, значительно снизит степень сложности и стоимость клинической диагностики. Это многоразовое устройство стоимостью 0.01 доллара США миниатюризировано для обработки небольших объемов образцов и способно выполнять многочисленные анализы.


Устройство сочетает в себе микрофлюидику, электронику и технологию струйной печати. Оно представляет собой систему, состоящую из двух частей, с микрожидкостной камерой из чистого силикона для размещения клеток, располагающейся над многоразовой электронной полоской. Для печати электронной полоски на гибком листе полиэфира был использован обычный струйный принтер и коммерчески доступные проводящие чернила из наночастиц.

Устройство, которое отделяет клетки в зависимости от их размера и внутренних электрических свойств, может выполнять безметочный и быстрый захват одиночных клеток, эффективную манипуляцию с клетками, выделение редких клеток и избирательное аналитическое разделение биологических видов, сортировку, концентрацию, позиционирование, подсчет и характеризацию. Миниатюрный формат позволяет использовать небольшие объемы реагента и образца. Здесь электроника отделена от микрожидкостных чипов, так что основа может быть использована повторно, а срок службы устройства увеличен.

Процесс изготовления устройства значительно дешевле, отнимает меньше времени и менее сложен, чем традиционные платформы лаборатории на чипе. Для его производства требуется только струйный принтер, а не присутствие квалифицированного персонала и наличие оборудованных чистых комнат. Изготовление занимает всего около 20 минут (по сравнению с примерно одной неделей) и один цент США - беспрецедентная стоимость в клинической диагностике.

"Проект расшифровки генома изменил способ, с помощью которого было очень много сделано в медицине. Таким образом мы хотели бы поработать со всеми видами других технологий, которые очень недороги и доступны, — заявил старший автор исследования доктор Рональд У. Дэвис (Ronald W. Davis), профессор биохимии и генетики в Стэнфордском университете. — Нас мотивировала возможность экспортирования технологии и уменьшение стоимости".

Исследование, описывающее данную технологию, было опубликовано 6 февраля 2017 года в интернет-издании журнала “Труды Национальной академии наук США” (Proceedings of the [U.S.] National Academy of Sciences).