В мире химии

Компакт-диски для диагностики заболеваний

16 апреля 2017

Исследователи из США разработали цифровой компакт-диск, интегрированный с микрокапиллярным устройством для анализа клеток. Для проведения анализа такой диск может считываться стандартными дисководами компьютеров, что упрощает его использование для диагностики заболеваний.

Ганг Логан Лю (Gang Logan Liu) с соавторами из Университета Иллинойса нанесли на компакт-диск слой, который может преобразовывать информацию биологическую в информацию цифровую, позволяя детектировать присутствие клеток определенного типа и их число. Подсчет и определение размеров кровяных клеток – стандартная медицинская практика при диагностике таких заболеваний, как лейкемия, анемия, заражение крови и СПИД.

Недостаток диагностического оборудования, сочетающего в себе экспрессность и точность анализа наряду с доступностью, в областях, удаленных от центров с развитой медицинской инфраструктурой, странах третьего мира и в зонах боевых действий – вот что, по словам Лю, воодушевило изобретателей нового устройства. Исследователь добавляет, что с помощью микрокапиллярного компакт-диска, похожего на обычный музыкальный CD-диск, появляется возможность превратить обычный компьютер в мощное, чувствительное и дешевое диагностическое оборудование таким образом, что для диагностирования заболеваний медикам потребуется лишь переносной компьютер с приводом для дисков и сами модифицированные компакт-диски.



Клетки в каналах-микрокапиллярах взаимодействуют с лазерным лучом обычного устройства для чтения компакт-дисков, вызывая ошибки в считывании и декодировании данных, предварительно записанных на компакт-диске. (Рисунок из Lab Chip, 2011 DOI: 10.1039/c0lc00451k)

Устройство было получено следующим образом – на компакт-диск был записан аудиофайл, состоящий из повторяющихся последовательностей двоичного кода. Поверх слоя с записью был нанесен микрокапиллярный слой, представляющий собой систему каналов. Исследователи вносили образцы жидкости, содержащей клеточный экстракт, в каналы и с помощью лазера устройства чтения компакт-дисков пытались считать бинарный код. Любая частица на пути лазерного луча взаимодействовала с ним, мешая непрерывному считыванию кода. Исследователи определили, что по количеству ошибок считывания и их характеру можно делать выводы о концентрации клеток в образце, их форме и оптической плотности.

Люк Ли, специалист по микрокапиллярному анализу из Университета Калифорнии (Беркли) отмечает, что работа Лю является первым примером того, что обычный компьютер с обычным устройством для чтения компакт-дисков можно использовать для анализа концентрации и свойств клеток и микрочастиц. Он уверен, что в будущем такое устройство можно будет использовать для анализа крови непосредственно дома в качестве своеобразной «самодиагностики». Это предоставит обычным людям возможность самостоятельно проводить мониторинг своего здоровья, позволяя осуществлять раннюю диагностику сердечнососудистых или онкологических заболеваний, тем самым смещая акцент от курабельной к профилактической медицине.

В ближайших планах Лю разработка диагностических микрокапиллярных компакт-дисков нового поколения – для анализа мочи и крови.

Источник: Lab Chip, 2011 DOI: 10.1039/c0lc00451k


метки статьи: аналитическая химия, биомедицинские микроприборы, биохимия, бытовая химия, молекулярная биология, нанотехнологии, химия поверхности

В мире химии

Другие новости

7 июня 2014 Пестицид на основе паучьего яда безопасен для пчел

Результаты исследования говорят о том, что пестицид, созданный на основе паучьего яда, токсичный для насекомых-вредителей типа тли и гусениц, безобиден для пчел. Это открытие позволяет говорить о возможности получения нового...


13 июня 2014 "Слуцкий консервный завод" планирует разливать соки в тетра-пак

УП "Слуцкий консервный завод" (Беларусь, Минская обл.) летом 2008 г. планирует начать производство соков в упаковке тетра-пак, сообщили на предприятии. "Сейчас мы выпускаем соки только в стеклянных банках, - заметили производители. - Но потребительский спрос на такую упаковку в настоящее ...


23 июля 2016 Определять белки стало проще

Исследователи из Китая использовали наночастицы золота для разработки простого сенсора для обнаружения белков в образце ДНК. Рисунок из Chem. Commun. Метод определения основан на том, что коллоидный раствор, содержащий наночастицы...