Лаборатория не требуется: новая технология позволяет диагностировать инфекции за считанные минуты

Идея посещения кабинета врача с симптомами болезни и ухода с научно подтвержденным диагнозом намного ближе к реальности благодаря новой и, разработанной исследователями из Университета Макмастера.


Исследователи в области инженерии, биохимии и медицины со всего университетского городка объединили свои навыки для создания портативного экспресс-теста на бактериальные и, который может давать точные и надежные результаты менее чем за час, избавляя от необходимости отправлять образцы в лабораторию.

Их экспериментальное исследование, опубликованное сегодня в журнале Химия природы, в частности, описывает эффективность теста в ке инфекций мочевыводящих путей на реальных клинических образцах. Исследователи адаптируют тест для обнаружения других форм бактерий и для быстрой диагностики вирусов, включая COVID-19. Они также планируют проверить его жизнеспособность для обнаружения маркеров рака.

«Это будет означать, что пациенты смогут получить лучшее лечение, получить более быстрые результаты и избежать серьезных осложнений. Это также поможет избежать ненужного использования антибиотиков, что может выиграть время в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам», – говорит Лейла Солеймани, соавтор статьи, доцент кафедры инженерной физики.

«Это даст врачам научные обоснования, подтверждающие то, что они уже подозревают, основываясь на своих навыках и опыте», – говорит соавтор-корреспондент Инфу Ли, профессор биохимии и биомедицинских наук.

В новой технологии на основе ДНК используется портативное устройство, подобное глюкометру. Микрочип анализирует каплю телесной жидкости, такой как кровь, моча или слюна, с помощью молекул, которые могут обнаруживать специфические белковые сигнатуры инфекции. Устройство размером с USB-накопитель подключается к смартфону, на котором отображается результат.

Изобретение сочетает в себе технологию электрохимической инженерии, разработанную Солеймани и ее командой, с биохимической технологией, разработанной Ли и его коллегой Динграном Чангом. Они работали с врачом-инфекционистом Мареком Смейджей, профессором медицины, который предоставил образцы от реальных пациентов, и с Тоддом Хоаром, профессором химической инженерии.

«Как ученые, мы хотим сделать вещи возможными, – говорит Ли, – мы разбираемся в различных научных и инженерных принципах, и когда вы объединяете их, чтобы помочь людям, это особенное чувство. Возможность повлиять на общество – вот причина того, почему мы все делают эту работу “.

Существующая практика обычно требует отправки образцов в лаборатории для культивирования, что может занять несколько дней. Предоставление пациентам немедленных результатов может снизить распространение инфекции, улучшить качество жизни пациентов и упростить работу занятых врачей.