Новости химической науки > Лаборатория будущего для анализа крови

Исследователи из Швейцарии разработали микрокапиллярную платформу, способную количественно определять 4 белковых биомаркера в более чем 1000 образцах крови, расположенных на одном микрокапиллярном чипе.

Из-за поразительного сокращения расходования реагентов, времени и стоимости, эта новая высокопроизводительная технология может значительно удешевить диагностику заболеваний на ранних стадиях.

Многие клинические диагностические испытания заключаются в количественном определении специфического белка в крови пациента. Если уровень этого белка не в норме, это может быть признаком заболевания. На сегодняшний день такие тесты являются очень дорогими и длительными по времени и используются только тогда, когда определенное заболевание уже подозревается, то есть у пациента уже проявляются его симптомы.

Хосе Гарсия-Кордеро (Jose Garcia-Cordero) и Себастьян Меркль (Sebastian Maerkl) из Швейцарской высшей технической школы в Лозанне надеются изменить такую ситуацию с помощью разработанной ими новой микрокапиллярной платформы, способной проводить количественное определение белковых биомаркеров в крови человека, при этом объем образца, необходимый для проведения анализа составляет всего лишь 5 нанолитра.

Следует отметить, что при этом исследователи получали результаты сопоставимые по точности с обычным твердофазным иммуноферментным анализом [enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)], для проведения которого, как правило, требуется образец объемом 50 микролитров. Для применения платформы используется технический прием микромаркировки для доставки большого количества образцов крови к чипу в сочетании с циркуляцией микрожидкости, которая параллельно пробегает по четырем системам для иммуноанализа.

Микрокапиллярное устройство за один цикл может осуществлять свыше 4000 анализов на определенный биомаркер заболевания. (Рисунок из Lab Chip, 2014, DOI: 10.1039/c3lc51153g)

Меркль отмечает, что производительность нового устройства приблизительно в 10-100 раз выше производительности существующих в настоящее время микрокапиллярных платформ, при этом приблизительная стоимость реагента, расходующегося в одном цикле работы нового устройства составляет 0,1 доллара США в расчете на один чип. За счет значительного сокращения стоимости диагностического обследования исследователи надеются, что каждый сможет позволить себе регулярные анализы на целый ряд биомаркеров, давая таким образом людям возможность либо заняться профилактикой заболевания, либо начать лечить его на ранней стадии, что важно, например, для терапии рака.

Мишель Загнони (Michele Zagnoni) из Университета Стратклайд в Великобритании, эксперт в области применения микрокапиллярных систем для диагностики рака, считает, что исследователи способствовали значительному увеличению производительности микрокапиллярного анализа. Загнони также добавляет, что возможность производить микрокапиллярные устройства, которые могло бы быть синхронизированы с роботизированными дозаторами, является привлекательным решением для фармацевтических компаний, предлагающих технологии, которые могли бы легко объединиться с существующей промышленной измерительной аппаратурой и имеющимися методиками.

Несмотря на то, что новая платформа проводит количественное определение биомаркеров по их флуоресцентному отклику, Меркль надеется перейти на электронный способ детектирования, который может еще больше миниатюризировать и удешевить системы для быстрой экспресс-диагностики.

Источник: Lab Chip, 2014, DOI: 10.1039/c3lc51153g

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия