Инженеры Иллинойсского университета создали портативный молекулярный анализатор VPodDuo, который позволяет считывать и сравнивать результаты различных тестов на патогены и биомаркеры, связанные с онкологическими заболеваниями. По размеру и форме представленное устройство напоминает кейс для беспроводных наушников AirPods от Apple.
«У меня есть стремление сделать диагностику рака доступной для домашнего использования. В настоящее время для выявления рака часто требуется поездка в больницу и сдача крови. Моя задача здесь — сделать эти тесты доступными для всего мира, чтобы люди могли начать их использовать и получить лучший доступ к самым современным технологиям», — заявил участник исследовательской группы Хан Кын Ли с кафедры электротехники и вычислительной техники Иллинойского университета.
Используемый в лабораториях тип анализа основан на измерении флуоресцентного красителя, сигнал которого можно усилить. Однако многие существующие приборы для считывания флуоресцентных сигналов непрактичны для домашнего использования или оказания медицинской помощи на месте: они большие, дорогие и часто требуют обучения для правильного применения.
Исследователи Иллинойсского университета остановились на фотодетекторе — простом компоненте, который определяет интенсивность света, не захватывая пространственную информацию. При этом использовании простого светового детектора имеет свои недостатки. Один детектор не позволяет чётко сравнить образец, полученный от тестируемого человека, с контрольным образцом, дающим базовый отрицательный результат.
Научная группа разработала устройство VPod, способное обнаруживать флуоресцентные сигналы, но измеряющее только один образец за раз. Усовершенствованное устройство учёных, VPodDuo, поддерживает парный процесс тестирования и контроля, что позволяет измерять два образца одновременно.
VPodDuo и VPod подходят для использования в условиях оказания медицинской помощи на месте благодаря совместимости с различными форматами молекулярного анализа. Устройство измеряет сигналы зелёной флуоресценции, генерируемые несколькими типами химических реагентов, что позволяет использовать один и тот же считыватель для тестов на разные мишени.
Исследователи показали, что VPodDuo может точно обнаруживать и измерять количество генетического материала вируса Зика, ВИЧ и метициллин‑чувствительных бактерий золотистого стафилококка, а также человеческих генетических маркеров, указывающих на возможное присутствие раковых клеток.
Тестирование у постели больного не обязательно состоит в том, чтобы поставить окончательный диагноз, отмечает Ли. По его словам, такой подход предлагает более частые анализы, чтобы у пациента было больше шансов получить своевременное лечение.
VPodDuo подключается к смартфону и другим гаджетам Bluetooth. Устройство имеет программное обеспечение с понятным интерфейсом для упрощения работы и интерпретации результатов. Также разработчики предусмотрели средства защиты от случайного неправильного срабатывания.
Источник: habr.com