Szybki i tani test diagnostyczny na HIV i inne infekcje

Mały plastikowy chip, który kosztuje zaledwie 10 centów, może wiarygodnie zdiagnozować HIV i kiłę w ciągu około 15 minut. Chip, który jest oparty na mikroprzepływach, wykorzystuje małe płytki, które precyzyjnie manipulują nanolitrową objętością płynu w celu przeprowadzenia sekwencji reakcji chemicznych.

Szybki test na HIV: Ten mikroprzepływowy chip może wykryć kiłę i HIV w zaledwie 15 minut z jednego mikrolitra krwi.

Opracowany przez Samuala Sia i współpracowników z Uniwersytetu Columbia system został zaprojektowany do użytku w środowiskach ubogich w zasoby. Testy terenowe w Rwandzie wykazały, że chip działa równie dobrze jak tradycyjna laboratoryjna diagnostyka HIV. Sia chce wdrożyć test w klinikach prenatalnych w Afryce.

Wiele przychodni zdrowia, a nawet szpitali miejskich w Afryce, musi wysyłać próbki krwi do krajowego laboratorium w celu przetworzenia — proces ten może zająć dni lub tygodnie. Jednak w biednych obszarach wiejskich, gdzie pacjenci muszą podróżować całymi dniami, aby dotrzeć do kliniki, wiele osób raczej nie wróci na drugą wizytę, aby uzyskać wyniki. Testy, które dają wiarygodne wyniki w ciągu kilku minut, mogą zrobić ogromną różnicę, pozwalając lekarzowi leczyć pacjenta podczas wizyty.

Chociaż istnieją już szybkie testy diagnostyczne na obecność wirusa HIV i niektórych innych infekcji, zazwyczaj nie stosuje się ich w ubogich obszarach Afryki, ponieważ są one bardziej skomplikowane w czytaniu i droższe w użyciu. Takie testy ograniczają się do wykrycia jednej choroby na jedno użycie. Dzięki chipowi Sia można dodać do chipa dodatkowe testy, takie jak zapalenie wątroby lub malaria, bez znacznego zwiększania kosztów.

Aby technologia mikroprzepływowa była bardziej praktyczna do stosowania w biednych krajach, zespół Sia zaprojektował ją tak, aby była niedroga w wykonaniu i łatwa do odczytania, a następnie dostosowała metody produkcji do tych celów. Chipy są produkowane w procesie formowania wtryskowego tworzyw sztucznych, który został zoptymalizowany pod kątem tworzenia cech w nanoskali. Odczynniki do reakcji wykrywania są przechowywane w probówce, oddzielone bąbelkami powietrza i wprowadzane do chipa za pomocą prostego pociągnięcia strzykawki.

Proces ten nie wymaga ruchomych części, elektryczności ani zewnętrznego oprzyrządowania i wymaga bardzo małej ilości krwi — około jednego mikrolitra. W przeciwieństwie do wielu urządzeń mikroprzepływowych, wyniki można odczytać bez mikroskopów lub innych drogich systemów optycznych. Prosty czujnik optyczny na instrumencie o wielkości i cenie telefonu komórkowego daje wyniki testu.

Zespół Sia współpracował z Columbia’s School of Public Health, rwandyjskim administratorem zdrowia i pozarządowymi organizacjami zdrowotnymi, aby przetestować urządzenie w stolicy Rwandy, Kigali. Aż 8 procent kobiet w Kigali jest nosicielami wirusa HIV, a uzyskanie wyników testów na obecność wirusa HIV w szpitalu może zająć kilka dni lub tygodni, ponieważ próbki krwi muszą zostać wysłane do zewnętrznego laboratorium w celu analizy. Kiedy urządzenie Sia zostało użyte do badania na obecność wirusa HIV, a także HIV i kiły w połączeniu, wykryło 100 procent przypadków, z odsetkiem fałszywie dodatnich wyników wynoszącym około 4 do 6 procent — na równi ze standardowymi testami laboratoryjnymi. Wyniki opublikowano dzisiaj w czasopiśmie Medycyna natury .

Dostrzegając wyzwanie, jakim jest zebranie funduszy na komercjalizację technologii dla biednych krajów, Sia wraz z dwoma partnerami założyła firmę o nazwie Claros Diagnostics. Wygrali fundusze na przedsięwzięcie, aby opracować urządzenie do użytku w gabinetach lekarskich w bogatych krajach do monitorowania oznak raka prostaty – urządzenie, które w czerwcu uzyskało dopuszczenie do obrotu w Europie. Zespół Sii z Columbii zaadaptował następnie technologię do testowania chorób przenoszonych drogą płciową; oprócz HIV, kiły i zapalenia wątroby pracują nad testami na wirusowe zapalenie wątroby typu B i C, opryszczkę i malarię. Chociaż test został opracowany do użytku w biednych krajach, może ostatecznie znaleźć atrakcyjność również gdzie indziej.

Początkowo Sia koncentruje się na klinikach prenatalnych. Jeśli złapiesz choroby u matek, możesz zapobiec przeniesieniu na noworodki, zwiększając wpływ kliniczny, mówi Sia. Według badań, testy na kiłę u matek i kobiet w ciąży mogą zmniejszyć liczbę lat utraconych z powodu złego stanu zdrowia, niepełnosprawności lub przedwczesnej śmierci o 200 000 w Rwandzie.

Sia i jego współpracownicy wciąż stoją przed poważną przeszkodą: znalezieniem funduszy na przekształcenie urządzenia STD w produkt komercyjny. Chociaż naukowcy zdobyli granty i fundusze kapitału podwyższonego ryzyka na rozwój technologii, w tym pieniądze z Fundacji Gatesa, aby znaleźć najlepszy rynek, muszą jeszcze zabezpieczyć fundusze na szerokie wdrożenie technologii. Jak na ironię, Gates Foundation odmówiła sfinansowania kolejnego kroku w rozwoju, chociaż badania wykazały, że testowanie STD było optymalnym rynkiem do zastosowania tej technologii.

ukryć