Для раннего выявления малярии разработано портативное устройство

В 2016 году более 216 миллионов человек были инфицированы малярией, а 445 тысяч умерли от этой болезни. Ключом к решению подобного кризиса здравоохранения является диагностика на ранних стадиях, когда терапия противомалярийными препаратами наиболее эффективна.

Существуют два стандартных способа диагностики малярии, но оба имеют ограничения. Первый включает в себя взятие образца крови у человека и просмотр его под микроскопом в поисках эритроцитов, которые были инфицированы малярийным плазмодием. Другим методом являются быстрые диагностические тесты.


Биоинженеры из Университета Южной Калифорнии (University of Southern California; Лос-Анджелес, штат Калифорния, США) разработали портативную магнитооптическую технологию диагностики малярии на ранней стадии на основе обнаружения малярийного пигмента гемозоина. Прототип портативной системы оптической диагностики обнаруживает побочный продукт, вырабатываемый всеми видами малярийного плазмодия; этот быстрый скрининг подходит для всех штаммов малярии. Поскольку количество гемозоина в крови напрямую связано с тем, насколько развилась инфекция малярии, это идеальный показатель инфекции.

Прикладывая магнит, можно манипулировать и перемещать частицы гемозоина внутри пробирки или перемещать их в пределах лазерного луча. Таким образом, один образец может использоваться для выполнения двух измерений, и каждый диагноз будет персонализирован. Если гемозоин присутствует даже в мельчайших концентрациях, сигналы меняются. В среднем для стабилизации сигнала требуется от 10 до 15 минут, и большая разница между этими двумя измерениями указывает на то, что малярия начала прогрессировать. Ученые использовали β-гематин, имитатор гемозоина, и продемонстрировали пределы обнаружения менее 0,0081 мкг/мл в 500 мкл цельной крови кролика без необходимости в дополнительных реагентах. Этот уровень соответствует менее чем 26 паразитам/мкл, что на порядок ниже клинической значимости и сопоставимо с существующими технологиями.

Доктор философии Андреа Мартин Армани (Andrea Martin Armani), профессор кафедры химических технологий и материаловедения и старший автор исследования, сказала: "Малярия в первую очередь влияет на среду с низким уровнем ресурсов, где затруднено комплексное снабжение, а доступ к источникам энергии может быть ненадежным. Поэтому эффективная диагностика малярии должна быть независимой от них". Исследование было опубликовано 21 мая 2018 года в журнале ACS Sensors.

Ссылки по теме:
Университет Южной Калифорнии