Rychlý a levný diagnostický test na HIV a další infekce

Malý plastový čip, jehož výroba stojí pouhých 10 centů, dokáže spolehlivě diagnostikovat HIV a syfilis během asi 15 minut. Čip, který je založen na mikrofluidikách, využívá malé destičky, které přesně manipulují s nanolitrovými objemy tekutiny, aby prováděly sekvenci chemických reakcí.

Rychlý test na HIV: Tento mikrofluidní čip dokáže detekovat syfilis a HIV za pouhých 15 minut z jednoho mikrolitru krve.

Systém vyvinutý společností Samual Sia a spolupracovníky z Kolumbijské univerzity byl navržen pro použití v prostředích s nedostatkem zdrojů. Terénní testy ve Rwandě ukázaly, že čip funguje stejně dobře jako tradiční laboratorní diagnostika HIV. Sia chce test nasadit na prenatálních klinikách v Africe.

Mnoho zdravotnických klinik a dokonce i městských nemocnic v Africe musí posílat vzorky krve do národní laboratoře ke zpracování – proces, který může trvat dny nebo týdny. Ale v chudých, venkovských oblastech, kde mohou pacienti cestovat celé dny, aby se dostali na kliniku, se mnoho lidí pravděpodobně nevrátí na druhou návštěvu, aby získali své výsledky. Testy, které poskytují spolehlivé výsledky během několika minut, by mohly znamenat obrovský rozdíl tím, že nechají lékaře ošetřit pacienta během návštěvy.

Zatímco rychlé diagnostické testy na HIV a některé další infekce již existují, v chudých oblastech Afriky se obvykle nepoužívají, protože jejich čtení je složitější a jejich použití je dražší. Takové testy jsou omezeny na detekci jedné nemoci na jedno použití. S čipem Sia lze k čipu přidat další testy, například na hepatitidu nebo malárii, aniž by se výrazně zvýšily náklady.

Aby byla mikrofluidní technologie praktičtější pro použití v chudých zemích, tým Sia ji navrhl tak, aby byla levná na výrobu a byla snadno čitelná, a poté přizpůsobil výrobní metody pro tyto účely. Čipy jsou vyráběny procesem vstřikování plastů, který byl optimalizován pro vytváření prvků v nanoměřítku. Činidla pro detekční reakci jsou uložena ve zkumavce, oddělena bublinkami vzduchu a přivedena do čipu jednoduchým tahem injekční stříkačky.

Proces nevyžaduje žádné pohyblivé části, elektřinu nebo externí přístrojové vybavení a vyžaduje velmi malé množství krve – asi jeden mikrolitr. Na rozdíl od mnoha mikrofluidních zařízení lze výsledky číst bez mikroskopů nebo jiných drahých optických systémů. Výsledky testu poskytuje jednoduchý optický senzor na přístroji, který má velikost a cenu mobilního telefonu.

Siaův tým spolupracoval s Columbia's School of Public Health, rwandským správcem zdraví a nevládními zdravotnickými organizacemi, aby zařízení testovali v hlavním městě Rwandy Kigali. Až 8 procent žen v Kigali je HIV pozitivních a získání výsledků testů na HIV v nemocnici může trvat dny nebo týdny, protože vzorky krve musí být odeslány k analýze do externí laboratoře. Když bylo zařízení Sia použito k testování na HIV a HIV a syfilis v kombinaci, detekovalo 100 procent případů s falešnou pozitivitou asi 4 až 6 procent - na stejné úrovni jako standardní laboratorní testy. Zjištění byla dnes zveřejněna v časopise Přírodní medicína .

Sia a dva partneři si uvědomili výzvu získat finanční prostředky na komercializaci technologie pro chudé národy a založili společnost s názvem Claros Diagnostics. Získali rizikové financování na vývoj zařízení pro použití v lékařských ordinacích v bohatých zemích ke sledování příznaků rakoviny prostaty – zařízení, které v červnu získalo marketingové schválení v Evropě. Siaův tým v Kolumbii poté přizpůsobil technologii k testování sexuálně přenosných nemocí; kromě HIV a syfilis a hepatitidy pracují na testech na hepatitidu B a C, herpes a malárii. I když byl test vyvinut pro použití v chudých zemích, mohl by nakonec najít uplatnění i jinde.

Sia se zpočátku zaměřuje na prenatální kliniky. Pokud zachytíte onemocnění u matek, můžete zabránit přenosu na novorozence, což zvyšuje klinický dopad, říká Sia. Podle výzkumu by testování na syfilis u matek a těhotných žen mohlo ve Rwandě snížit počet let ztracených kvůli špatnému zdraví, invaliditě nebo předčasnému úmrtí o 200 000.

Sia a jeho spolupracovníci stále čelí velké překážce: najít finance na vývoj zařízení STD do komerčního produktu. Zatímco výzkumníci získali granty a shromáždili financování rizikového kapitálu na vývoj technologie, včetně peněz od Gatesovy nadace na nalezení nejlepšího trhu, musí ještě zajistit prostředky na širokou implementaci technologie. Je ironií, že Gates Foundation odmítla financovat další krok ve vývoji, ačkoli výzkum ukázal, že testování STD bylo optimálním trhem pro aplikaci této technologie.

skrýt