Новости химической науки > Детектор определит ген вируса гриппа за полчаса

Исследователи из Японии разработали портативную систему для определения вируса гриппа, которая может проводить измерение всего лишь в течение 30 минут, отличаясь при этом более высокой точностью детектирования, чем существующие методы.

Исследователи из Медицинского и стоматологического центра Токио разработали устройство для амплификации нуклеиновой кислоты [nucleic acid amplification testing (NAT)], которое более, чем с 90%-ной вероятностью позволяет достаточно быстро провести анализ генетического материала образца, что позволяет определить, к какому штамму относится вирус. Такая информация позволяет медикам выяснить, к каким лекарственным препаратам у этого вируса выработана резистентность и назначить правильное лечение.

Устройство детектирования вируса гриппа состоит из компьютерной системы, управляющим системой, устройства для нагревания образцов, флуоресцентного детектора и заменяемых чипов для тестирования. (Рисунок из Lab Chip, 2011, DOI: 10.1039/c0lc00519c)

Существующие системы для экспресс-диагностики вирусов гриппа характеризуются низкой точностью определения (40-69%) и не позволяют собрать информацию о генетике образца. Системы же диагностики вирусов NAT, которые применяются при диагностике в условиях клиники, работают, используя принцип ПЦР, включающий усиление, детектирование и определение последовательности ДНК. Такие системы позволяют собрать информацию о генетике вируса, однако в данном случае для получения результата необходимо затратить 3-4 часа.

Разработанное японскими исследователями устройство детектирования вируса гриппа состоит из компьютерной системы, управляющим системой, устройства для нагревания образцов, флуоресцентного детектора и заменяемых чипов для тестирования. В чипах имеются миниреакторы из полидиметилсилоксана, расположенные в вакуумной камере между двумя стеклянными пластинами. Образцы вводятся в миниреакторы с помощью одноразового шприца, что устраняет необходимость в использовании насосов.

После введения образцов в систему их амплификация проводится с помощью молекулярно-генетической амплификационной технологии [loop-mediated isothermal amplification (LAMP)]. Поскольку в системе нет порта выхода, а содержащий микрореакторы для LAMP чип заменяемый и одноразовый, образец не может быть загрязнен, благодаря чему отпадает необходимость в стадии очистки образцов, и анализ может быть завершен за 30 минут.

Исследователи протестировали систему, изучая мазки, взятые с горла пациентов с симптомами респираторных заболеваний, было обнаружено, что результаты, полученные с помощью новой системы, были сравнимы с результатами, полученными за большее время с помощью метода ПЦР.

Джон МакКоли (John McCauley), директор Центра исследования вируса гриппа Всемирной организации здравоохранения, отмечает, что с точки зрения клинической диагностики тестовая система на заболевание должна характеризоваться чувствительностью, экспрессностью и дешевизной. Он добавляет, что, хотя 30 минут представляет существенный шаг вперед по сравнению с существующими методами, хотелось бы получить метод анализа, работающий еще быстрее. Дело в том, что среднее время приема у врача-терапевта составляет 15 минут, и хотелось бы, чтобы время анализа было сравнимо со временем приема, хотя для массовой потоковой диагностики, например, в домах престарелых, школах и воинских частях новая система может применяться уже сейчас.

Исследователи, работавшие над проектом, надеются, что в будущем разработанная система сможет использоваться для определения других заболеваний, как, например – туберкулеза и ВИЧ, а его применение также выйдет за пределы клиник и будет применяться, в том числе, и для анализа пищевых продуктов.

Источник: Lab Chip, 2011, DOI: 10.1039/c0lc00519c

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия, #молекулярная биология