Японские ученые создали компактное устройство для анализа крови

. Оно намного проще в использовании, чем существующие. В чем суть

RSC Advances: японские ученые создали простое устройство для анализа крови

Обновлено 29 мая 2024, 11:25
Прототип нового компактного устройства для анализа крови методом ИФА
Фото: Toyohashi University of Technology / University of Yamanashi

Прототип нового компактного устройства для анализа крови методом ИФА

Исследовательская группа в Японии (научные сотрудники Технологического университета Тоёхаси и Университета Яманаси) разработала новое компактное устройство для анализа крови. Аппарат работает на базе ими же придуманной технологии микрофлюидного контроля. Технология поможет снизить стоимость анализа и сократить время ожидания результатов. Подробностями ученые поделились в журнале RSC Advances.

Иммуноферментный анализ (ИФА) — метод анализа, используемый при анализе крови для измерения биомаркеров онкологических заболеваний, этот метод очень чувствительный и требует сложного контроля жидкости.

В традиционных исследованиях процесс управления жидкостью контролируется с помощью сложных аппаратов на базе насосов и клапанных конструкций. Это влияет на стоимость самих устройств и тестовых чипов, требует профильной подготовки пользователей. Эти проблемы называются основными ограничениями большей доступности метода ИФА.

Чтобы решить эти сложности, японцы разработали центробежный микрофлюидный чип с функциями автономного управления. Чип можно формовать с использованием технологий массового производства, например литьем под давлением. Команда провела анализ, просто вращая чип с постоянной скоростью в течение нескольких десятков минут (постоянное вращение).

Исследователи продемонстрировали, что этот центробежный микрофлюидный чип с автономным управлением может выполнять анализ ELISA (лабораторный иммунологический метод выявления антигенов и антител с помощью иммуносорбентов, связанных с ферментами). Этот анализ требует сложного контроля жидкости. Для него нужно большое количество образцов, несколько чипов и сложные манипуляции по дозированию для количественного определения тестируемого вещества.

Чтобы устранить эти ограничения, исследователи разработали механизм дозирования, который может автоматически распределять реагенты вместо ручного труда, и продемонстрировали работу устройства.

Хотя объем образца был достаточно мал — примерно 5 мкл (для такого объема достаточно собрать кровь из пальца), он показал такую же чувствительность обнаружения (63,4 пг/мл), что и при предыдущем ручном анализе. При этом время самого исследования сократилось примерно на треть, до 30 минут.

Сейчас прототип устройства можно создать только в лаборатории. Однако в будущем команда намерена оптимизировать разработку под технологии массового производства. Выводы ученых: их технология проще в использовании и дешевле в изготовлении.

В настоящее время анализаторы крови установлены только в лабораториях больниц и клиник, говорится в статье. Новое устройство позволит создать компактную, портативную и недорогую систему ИФА для тестирования непосредственно на месте оказания медицинской помощи.

Ранее команда ученых Чжэцзянского университета в Китае разработала технологию «умного» инсулина, которая способна сократить количество инъекций для контроля уровня глюкозы в организме людей с диабетом первого типа. Пока ее испытали на лабораторных животных. Интеллектуальная инсулиновая система смогла регулировать уровень глюкозы в крови в течение недели у мышей с диабетом и минипигов после одной подкожной инъекции.

Поделиться