Недорогой биочип для диагностики рака: революционное решение от исследователей UTEP
Исследователи Техасского университета в Эль-Пасо разработали недорогой биочип для диагностики колоректального рака и рака простаты, который является более быстрым и доступным по сравнению с существующими методами. Команда уверена, что это устройство окажется особенно полезным в развивающихся странах, где высокая смертность от рака во многом связана с трудностями в доступе к медицинской диагностике.
«Наш новый биочип стоит всего несколько долларов и обладает высокой чувствительностью, что позволит обеспечить точную диагностику заболеваний для всех, независимо от уровня дохода. Он портативен, быстр и не требует использования специализированных инструментов», — говорит Сюцзюнь (Джеймс) Ли, доктор философии и профессор химии и биохимии в UTEP.
Насколько революционным является новое устройство
Ли, главный автор нового исследования, опубликованного в журнале Lab on a Chip, отметил, что новое устройство представляет собой значительный шаг вперед в диагностике рака. В отличие от наиболее распространенного коммерческого метода обнаружения биомаркеров, известного как ELISA, которое требует дорогостоящего оборудования и может занимать двенадцать часов или более для анализа образца, разработанный биочип значительно упрощает и ускоряет процесс диагностики. Это особенно актуально для сельских районов США и развивающихся стран, где образцы пациентов часто нужно транспортировать в крупные города с необходимыми специализированными инструментами, что ведет к увеличению уровня смертности от рака.
«Если вы сможете обнаружить биомаркеры на ранних стадиях, до того как рак распространится, вы повысите шансы на выживание пациентов», — подчеркнул Ли. «Любые задержки в тестировании, особенно в регионах, где нет доступа к дорогостоящему оборудованию, могут существенно ухудшить прогноз для пациента».
Устройство с высокой чувствительностью и быстрой обработкой
Устройство, разработанное командой Ли, является микрофлюидным, что позволяет ему выполнять множество функций с использованием минимальных объемов жидкости. Оно основано на инновационной структуре «бумага в полимерном пруду», в которую вводятся образцы крови пациентов через маленькие лунки и специальную бумагу. Эта бумага захватывает биомаркеры раковых белков из образцов крови всего за несколько минут. После этого бумага изменяет цвет, а его интенсивность указывает на тип рака и степень его прогрессирования.
На текущий момент исследования сосредоточены на раке простаты и колоректальном раке, однако Ли отметил, что разработанный метод может быть адаптирован для широкого спектра типов рака.
Ли также отметил, что устройство может проанализировать образец за один час, в то время как традиционные методы могут занимать до 16 часов. Согласно результатам исследования, устройство примерно в 10 раз чувствительнее традиционных методов, даже без использования специализированного оборудования. Это означает, что оно способно обнаруживать биомаркеры рака в небольших количествах, характерных для ранних стадий заболевания. Менее чувствительные устройства могут не обнаруживать такие низкие концентрации, отметил Ли.
Ли отметил, что перед тем как устройство станет доступным для широкой публики, необходимо доработать прототип и провести клинические испытания на пациентах, что может занять несколько лет. Для его применения врачами потребуется окончательное одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами.
«Инновация доктора Сюцзюня Ли значительно улучшает диагностику на месте оказания медицинской помощи, сокращая время обнаружения и необходимость в дорогостоящем оборудовании», — отметил Роберт Киркен, декан Колледжа наук. «Это делает устройство идеальным для использования в условиях с ограниченными ресурсами, что способствует ранней диагностике и приводит к лучшим результатам лечения рака. Я с нетерпением жду, что принесет эта инновация».
Дополнительным соавтором исследования является доктор Санджай Тимилсина, бывший научный сотрудник UTEP. Ли также является членом консультативного совета журнала Lab on a Chip.
