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

27 февраля 2016 Медный катализатор для замещения ароматики в мета-положение

Исследователи из Великобритании обнаружили, что медный катализатор позволяет осуществить электрофильное замещение в затруденном мета-положении бензольного кольца. Исследователи из Кембриджа надеются, что разработанный ими метод поможет упростить как лабораторный, так и...


10 июня 2008 Нанотрубки для определения отравляющих веществ

Исследователи из Массачусетского Технологического Университета построили сверхчувствительный электронный детектор определения боевых отравляющих и сильнодействующих ядовитых газов


19 октября 2015 Россия станет крупнейшим потребительским рынком в Европе?

Российский рынок товаров народного потребления (ТНП) вырос на 9% стоимостном выражении, — по данным исследования, проведенного маркетинговой компанией Nielsen. Развитие рынка определяют активная географическая экспансия сетевой торговли, сдвиг потребительских предпочтений в пользу продуктов премиального ...