MChip v
Для виконання аналізу медпрацівник поміщає в один із картриджів зразок крові, який автоматично поєднується з реагентами і проходить крізь безліч каналів усередині картриджа. Вони утворюють довгу систему мікротрубок різного діаметра, виступаючи одночасно в ролі фільтра, дозатора і задаючи необхідну тимчасову затримку для протікання повної реакції.
Розробка дає надію на те, що економічна та портативна діагностична лабораторія може бути реалізована на кишеньковому пристрої та демонструвати в польових умовах результати, близькі за рівнем точності до показників складних та громіздких лабораторних установок минулих років.
Вже зараз для одночасного визначення антитіл до ВІЛ та блідої трепонеми потрібний надзвичайно малий об'єм крові – буквально мікрокрапля. Спочатку підібрані за формою та розміром наночастки золота вибірково зв'язуються з певними антитілами у досліджуваному зразку крові. Потім найдрібніші частинки срібла утворюють непрозорий шар. Ця срібна плівка блокує поширення світла зразка, що просвічується, і на її тлі датчик реєструє проходження визначених антитіл, оточених золотими частинками.
Однак такі заяви варто сприймати з часткою скептицизму. Будь-який розробник хвалить своє дітище, тому давайте розберемося з деталями. Сам метод ELISA колись був «золотим стандартом» в експрес-діагностиці, але зараз його витіснили точніші. Вони визначають вже не антитіла до збудника захворювання (яких може і не бути різним.причин), а безпосередньо наявність ДНК патогенних мікроорганізмів у крові.
Практикуючі лікарі знають, що з моменту зараження до появи імунної відповіді, що реєструється, іноді минає значний час. У випадку з ВІЛ це близько трьох тижнів, під час яких пацієнт марно вважатиме себе здоровим, радіючи помилково-негативному результату тестів ІФА. Якби він одразу здав кров на визначення ДНК збудника (методом ПЛР), то мав би набагато більше шансів вчасно розпочати комплекс профілактичних заходів. Реальна можливість позбутися вірусу імунодефіциту є лише на ранній стадії.
“Ця робота є доказом того, що технології можуть покращити діагностику, роблячи її швидше, простіше та дешевше без шкоди для якості, – каже Сабін Нсанзімана, керівник відділу боротьби з ЗПСШ Міністерства охорони здоров'я Руанди. – Проте впровадження може зайняти деякий час або зажадати додаткових досліджень».
Видання MIT Technology Review буквально підносить нову портативну лабораторію, але подивимося на цифри оригінальної статті в Science. Картридж дійсно коштує “just pennies” – це просто пластиковий контейнер із системою мікротрубок (хоча в нас навіть він коштував би дорого – просто за традицією). Ось реагенти та колоїдні (нано)частки золота/срібла певної форми стоять вже порядно, про що у статті скромно замовчується.
У дослідженні добровільно (наскільки цей термін узагалі відомий у Руанді) взяли участь 96 вагітних жінок. Дев'яносто три з них вважають нову методику зручнішою. Тільки троє учасниць висловили обережні сумніви… і мали рацію. Специфічність експериментальної методики становила 79%.Якісь наночастинки все ще зв'язуються не з тими білками, десь датчик дає хибні спрацьовування або трапляються інші помилки. Простіше кажучи, кожен п'ятий результат був хибним. Це вже краще ворожіння, але дуже далеко від вимог медичних стандартів.
Для впровадження в клінічну практику як зразок потрібно досягти рівня точності 95% або вище. В окремих випадках допускаються нижчі показники, але приймаються вони лише тимчасово (від безальтернативності) та до появи точних методик. П'ятдесят відсотків точності за великої кількості пацієнтів забезпечує просте підкидання монетки. Кожен відсоток вище п'ятдесяти у скринінговій діагностиці дається ціною все більших оптимізацій.
Багато перспективних методик так і не стали проривом саме через непереборні складнощі на етапі доопрацювання. Вони не пройшли випробування FDA та інших регулюючих органів, як не пройшла його поки що й портативна тестова система, створена в Колумбійському університеті. Тому - так, це чергова цікава ідея з серії "лабораторія на чіпі", але ще довго вона не зможе стати заміною перевіреним методикам.