Тестирование на малярию или рак в домашних условиях становится реальностью

Малярия – одна из главных проблем здравоохранения в Африке, юго-восточной Азии и некоторых других регионах. Только в 2015 году было зафиксировано около 214 миллионов случаев заболевания во всём мире. 438 тысяч заболевших погибли и в основном это дети Африки.

Доцент Университета Огайо Абрахам Баду-Тавиа (Abraham Badu-Tawiah), зная об этой ситуации, принял решение во что бы то ни стало найти простой способ диагностики малярии и других заболеваний. Такое решение необходимо для отдалённых населённых пунктов, из которых до ближайшей больницы можно добираться неделями.

Главная идея состоит в том, чтобы люди могли нанести каплю крови на бумагу и отправить её в лабораторию на диагностику, а обращаться к врачу, только, если выявлено какое-либо заболевание.

Новые бумажные тесты позволят выявить малярию, рак и другие заболевания, буквально не вставая с дивана.

Уже запатентованная технология описана в статье издания Journal of the American Chemical Society, напоминает активно развивающуюся методику "лаборатории на чипе". Но вместо пластика в данном случае используется самая обычная бумага, склеенная между собой двусторонним скотчем и прошедшая через обычный струйный принтер. Вот только чернила в принтере не обычные, а восковые.

В итоге после печати на бумаге образуются каналы и резервуары с водонепроницаемыми контурами, которые позволяют захватывать и удерживать каплю крови между слоями. На обычном листе формата А4 могут поместиться десятки отдельных тестов размером чуть больше почтовой марки. Остаётся просто разрезать их и использовать по назначению.

"Для того чтобы пройти тестирование, человеку достаточно оставить каплю крови на полоске бумаги, сложить её пополам, положить в конверт и отправить по почте", — рассказывает Баду-Тавиа в пресс-релизе университета.

Отметим, что принцип действия новых тестов отличается от уже ставших привычными тестов на содержание сахара в крови и беременность, в которых используются ферменты или наночастицы золота для изменения цвета носителя. Вместо этого на новых бумажных полосках располагаются небольшие синтетические химические зонды, несущие положительный заряд. Именно эти ультрачувствительные "ионные зонды" позволяют проверять тест-полоски с помощью портативного масс-спектрометра.

Каждый ионный зонд захватывает из крови определённый биомаркер заболевания. Когда это произошло, все полученные в ходе прошедшей химической реакции соединения остаются неизменными на протяжении, по крайней мере, 30 дней (что более чем достаточно для путешествия в отдалённую лабораторию).

Система остаётся стабильной под действием стандартных условий окружающей среды – света, температуры, влажности (даже в африканском климате). Современным ферментативным тестам такое даже не снилось, отмечают разработчики новинки. Они крайне капризны и требуют соблюдения строгих условий хранения.

Многообещающие тесты напечатаны на струйном принтере восковыми чернилами. Фото Pam Frost Gorder, The Ohio State University.

Первые испытания показали возможность эффективного обнаружения биомаркера наиболее распространённого возбудителя малярии – малярийного плазмодия (Plasmodium falciparum). Кроме этого, с помощью нового теста были успешно обнаружены и раковые биомаркеры – антиген 125, свидетельствующий о раке яичников, и карциноэмбриональный антиген, выдающий рак толстой кишки.

Надёжность новой системы диагностики открывает новый мир медицинской помощи не только в странах третьего мира, но и в любых других. Поход к врачу часто требует не только времени, но и серьёзных финансовых затрат, например, в США. В частности, больные раком люди в стадии ремиссии, должны сдавать анализы для контроля своего состояния не реже раза в месяц. Если они смогут самостоятельно проводить тесты и отсылать их в лабораторию по почте, контроль можно будет проводить значительно чаще.

Стоимость одной тест-полоски в Огайо может составлять всего 50 центов, а массовое производство её только удешевит. Самые большие затраты придётся понести лабораториям. Портативный масс-спектрометр стоит на данный момент около 100 тысяч долларов США (почти 6,5 миллионов рублей по текущему курсу). Впрочем, сейчас ведётся активная разработка более дешёвой и компактной модели, которую можно будет установить где угодно.

Тем не менее подобные затраты вполне оправданы и являются потенциальным благом для экономики Африки, где малярия ежегодно забирает из бюджетов стран $12 миллиардов из-за потери трудоспособности населения.

Автор идеи доцент из Университета Огайо Абрахам Баду-Тавиа. Фото Pam Frost Gorder, The Ohio State University.

Сейчас Университет Огайо планирует лицензировать новую технологию для медицинской диагностики. Разработчики надеются, что клинические испытания пройдут уже в следующие три года. Кроме того, исследователи ведут работу по расширению списка определяемых заболеваний и планируют сделать свои тесты неинвазивными, то есть чтобы для их использования было достаточно слюны или мочи.