229 дней, 9 часов, 26 минуты

До всемирного дня диабета!

Новое решение для диагностики с помощью тест-полосок и использования бумаги

Биоинженер Вашингтонского университета недавно разработал способ, как сделать обычную бумагу способной удерживать интересные с медицинской точки зрения молекулы. В результате данной работы был произведен тонкий химический прием для того, чтобы в диагностике, основанной на применении бумаги, сделать возможным использование простой бумаги, которую можно найти в магазинах канцелярских товаров по всему миру.

«Мы хотели подобрать наиболее простой и дешевый стартовый материал и придать ему больше возможностей», - сказал Дэниэл Ратнер, доцент кафедры биоинженерии Вашингтонского университета и ведущий автор статьи, недавно опубликованной в журнале американского общества химиков «Лэнгмюр». «Мы также хотели сделать систему настолько независимой от программных приложений, насколько это возможно, чтобы каждый исследователь мог подключиться к ней».

Многие бумажные диагностикумы сделаны из нитроцеллюлозы - клейкой мембраны, используемой в тестах на беременность, а также применяемой медицинскими исследователями для обнаружения белков, ДНК или антител иммунной системы организма.

Ратнер надеется заменить эти специализированные мембраны дешевой, встречающейся повсюду бумагой, и использовать её для любых типов медицинских тестов, а не только для крупных биологических молекул.

Метод Вашингтонского университета требует минимального оснащения или нововведений. Исследователи использовали дешевый промышленный растворитель под названием дивинил сульфон, который легко приобрести в большом количестве и который используется в качестве адгезивного вещества в течение последних десятилетий. Команда Ратнера обнаружила, что они могут сделать следующее: растворить химическое вещество в воде, контролируя его кислотность, затем налить раствор в герметично закрывающийся пакет и добавить пачку бумаги, встряхивать его пару часов и, наконец, промыть бумагу и дать ей высохнуть.

Высушенная бумага на ощупь гладкая, но удерживает все виды химических веществ, которые могли бы представлять медицинский интерес: к примеру, белки, антитела и ДНК, а также сахара и низкомолекулярные лекарства, используемые для лечения большинства медицинских состояний.

«Мы хотим разработать некую систему, которая давала бы ответ не один, а на множество вопросов о здоровье человека», - говорит Ратнер. «Есть ли белок в моче? Есть ли у человека диабет? Болен ли человек малярией или гриппом?»

Чтобы проверить свою идею, исследователи пропустили обработанную бумагу через струйный принтер, в котором чернила в картридже были заменены биомолекулами, в данном случае низкомолекулярным сахаром под названием галактоза, который взаимодействует с клетками организма человека. Они напечатали биомолекулы на клейкой бумаге на невидимом шаблоне. Когда эту бумагу поместили во флуоресцентный свет, было видно присутствие вещества, который взаимодействовал с галактозой.

На данный момент, как сказал Ратнер, наша концепция доказана, они надеются на то, что другие группы исследователей будут использовать бумагу для разработки актуальных диагностических тестов.

К ведущим защитникам идеи диагностики, основанной на использовании бумаги, относятся Пол Ягер, профессор биоинженерии, который возглавляет проект Микрофлюидикс 2.0, и Джордж Уайтсайдс, профессор химии Гарвардского университета.