Новое устройство размером с мобильный телефон может всего лишь по одной капле крови выдать ее полноценный анализ. Разработка портативного анализатора проводилась специалистами из
Калифорнийского университета,
США, в рамках программы Национального исследовательского института биомедицинских космических приложений (National Space Biomedical Research Institute — NSBRI), сообщает
EurekAlert.
Устройство разрабатывалось в первую очередь для космонавтов. При длительных полетах в космос необходимо производить систематические анализы крови. И чем быстрее это будет сделано, тем лучше. Анализатор дает информацию об образце в среднем за две минуты.
Сегодня же для того, чтобы сделать анализ крови, нужна лаборатория, оснащенная специальным оборудованием и достаточно большое количество самой крови. Такой анализ провести в космосе крайне затруднительно, поэтому прибор-анализатор будет очень востребован при пилотируемых миссиях на Марс или Луну.
«Мы просто миниатюризировали счетную машину-анализатор, которая используется в обычных лабораториях, и получили устройство, не превышающее размерами мобильный телефон», — говорит д-р Ю-Чонг Тай (Yu-Chong Tai) из Калифорнийского технологического института.
Счетчик-анализатор крови обычно разделяет и идентифицирует ее отдельные компоненты: эритроциты (красные кровяные тельца), белые кровяные тельца, липиды, белки и кислород.
Д-р Тай и его коллеги работали сначала с миниатюрными жидкостными вентилями, насосами и микрожидкостными каналами, а затем специалисты из NSBRI решили использовать эти достижения для разработки миниатюрного и быстродействующего анализатора.
Исследователи давно занимаются производством нанометровых трубок (не обычных углеродных нанотрубок) для того, чтобы создавать работоспособные биологические «лаборатории на чипе».
В результате у д-ра Тая и его коллег получилась настоящая портативная лаборатория, способная проводить анализ по капле крови.
Cначала капля крови поступает в смесительный резервуар, в котором она смешивается с антикоагуляторами, препятствующими ее свертыванию. Затем попадает в специальный контейнер, где кровь «разжижается», что позволяет затем посчитать отдельные клетки. После разбавления крови образец поступает в сепаратор, где клетки отделяются друг от друга по размерам и направляются по отдельным конвейерам далее.
«Сепарация осуществляется благодаря гидродинамическим свойствам крови как жидкости», — поясняет д-р Тай.
Ученые считают, что анализатор можно переоборудовать для
идентификации различных молекул,
вирусов и
бактерий, что позволит получить более полную информацию о крови, чем та, которую можно получить с помощью традиционного анализа.
«Этот чип очень гибкий, его можно использовать в различных применениях анализа. Можно даже проводить онкологические тесты раннего обнаружения рака, если добавить к счетчикам белковые маркеры раковых клеток, — продолжает Тай. — Сейчас мы этим и занимаемся — улучшаем структуру
чипа и пробуем с его помощью диагностировать различные заболевания».
Поделиться