ПЦР-диагностика в любых условиях – на энергии солнечных лучей
Солнечные лучи могут разжечь пожар революции в медицине: для диагностики заболеваний новому устройству требуется только смартфон, солнечный свет и крошечная проба ДНК. KS-Detect, детище инженеров из Корнелльского университета, для начала будет использоваться для диагностики саркомы Капоши – связанной со СПИДом формой рака, от которой умер, например, герой Тома Хэнкса в фильме «Филадельфия». Ли Цзиан (Li Jiang) и Дэвид Эриксон (David Erickson) сейчас проводят испытания прибора в Уганде.
Сейчас саркома Капоши – это одна из самых распространенных форм рака в Африке южнее Сахары. Вызывает ее вирус герпеса, делающий свое «дело» за счет ослабленной иммунной системы. Болезнь за один год убивает от одной пятой до одной третьей части всех заразившихся ею – и до 70% за три года. Такие ужасающие показатели смертности во многом связаны с тем, что болезнь диагностируют очень поздно. И здесь на помощь приходит KS-Detect.
Тест на саркому Капоши в норме производится с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР): она «увеличивает» следы ДНК вируса герпеса в присутствии праймера – фрагмента ДНК, который связывается с предварительно выбранными последовательностями, и выступает в качестве отправной точки копировании нити ДНК. Процесс этот повторяется до тех пор, пока в детектора не появится достаточно копий. Для охлаждения и нагрева пробы, а также для запуска реакции требуется высокоточная электроника.
Но KS-Detect работает без участия электричества – с помощь линзы он фокусирует солнечные лучи на диске света, края которого прохладнее центра. Длинный микроскопический канал прорезан в чипе, расположенным под этим диском. Проба перемещается по этому каналу, и ее температура проходит циклические изменения – от жаркого центра диска к прохладным краям.
Именно они и запускают ПЦР. Если ДНК вируса присутствует в пробе, специальный краситель SYBR Green светится в синем свете. Управляющий микрочипом смартфон считывает и представляет пользователю результаты. «Мы подумали – почему бы использовать тепло от солнечных лучей напрямую, без участия электричества?», - рассказал Цзиан.
«С таким прибором диагностика сама приходит к пациенту, ему не надо больше ездить в город», - говорит Фрэнсис Мусси (Francis Moussy), сотрудник Всемирной организации здравоохранения.
Важно и то, что прибор можно перенастроить на диагностику других заболеваний, в том числе туберкулеза: нужно всего лишь изменить праймеры, чтобы «усиливать» другие типы ДНК, утверждает Мусси. Обучающие курсы в Усть-Каменогорске курсы повара в Усть-Каменогорске Учебный Центрм
По материалам New Scientist.
Артём Космарский nauka21vek.ru