
Американские ученые разработали подключаемое к смартфону
мобильное устройство для молекулярной экспресс-диагностики инфекционных
заболеваний, которое не нуждается в специальной подготовке биообразца,
источнике электроэнергии и квалифицированном персонале. Отчет о работе принят для публикации в журнале Sensors and
Actuators B.
Принцип работы устройства, созданного в Университете
Пенсильвании, основан на петлевой изотермической амплификации (LAMP) нуклеиновых
кислот патогена. Этот метод гораздо чувствительнее, чем иммунохроматографическая
диагностика (она используется в нескольких экспериментальных мобильных системах),
и, в отличие от ПЦР, не требует циклических изменений температуры.
Корпусом нового прибора служит обычная вакуумная
термокружка. Внутри нее находится микрожидкостный LAMP-чип, ферментативно
повышающий концентрацию генетического материала возбудителя в образце крови. Он работает при постоянной температуре 60—65 градусов Цельсия. Необходимый нагрев
обеспечивает термоэлемент из сплава магния с железом, который при контакте с водой
вступает в экзотермическую реакцию. Постоянство температуры поддерживает фазоизменяющий
материал PureTemp 68, плавящийся при 68 градусах Цельсия.
Визуализация результатов LAMP в реальном времени проводится
путем регистрации флуоресценции образца. Для этого исследователи вмонтировали в
крышку-держатель для смартфона (ее напечатали на 3D-принтере) фильтр возбуждения и
эмиссионный фильтр, которые позволяют пользоваться вспышкой и камерой смартфона.
В эксперименте ученым удалось выявить ДНК вируса простого герпеса 2 типа в образце,
содержащем всего сто вирусных частиц.
Благодаря простоте устройства и отсутствию нужды во внешнем источнике
питания экспресс-диагностику инфекций с его помощью можно проводить в полевых
условиях. Это особенно важно при оказании медпомощи в труднодоступных районах и
работе в очагах эпидемий, отмечают разработчики. Кроме того, новый прибор
значительно дешевле, чем аналоги, основанные на ПЦР и других методах
диагностики.
Олег Лищук
