Kranfildo universiteto mokslininkai sukūrė novatorišką naują metodą biomarkerių nuotekose identifikavimui naudojant origami popieriaus jutiklius, leidžiančius sekti infekcines ligas naudojant mobiliojo telefono kamerą. Naujasis bandymo prietaisas yra nebrangus ir greitas ir gali smarkiai pakeisti visuomenės sveikatos priemonių taikymą bet kokių būsimų pandemijų atveju.
Jų tyrimas „Popierinis mikrofluidinis kontrolinis jutiklis leidžia greitai ir vietoje stebėti nuotekas bendruomenės aplinkoje“, paskelbtas žurnale. Ląstelių ataskaitos, fiziniai mokslaiir dalyvavo mokslininkai iš Glazgo universiteto ir Zhejiang universiteto Kinijoje.
Nuotekos yra pagrindinis būdas sekti infekcijas
Nuotekų tyrimas yra vienas iš pagrindinių būdų įvertinti infekcinių ligų paplitimą populiacijose. Tyrėjai ima mėginius iš įvairių vandens valymo įrenginių visoje šalyje ir naudojasi rezultatais, kad suprastų, kuriose srityse šiuo metu yra didžiausias užkrėtimo lygis. Metodas buvo naudojamas COVID-19 pandemijos metu, siekiant stebėti bendruomenės užsikrėtimo rodiklius ir tiesiogines visuomenės sveikatos priemones.
Zhugen Yang, Cranfield universiteto biologinio jutimo ir aplinkos sveikatos profesorius, vadovavo sarginių jutiklių kūrimui. Jis pagrįstas 2020 m. jo atliktais tyrimais, siekiant sukurti SARS-CoV-2 (paprastai žinomą kaip COVID-19), gripo A ir gripo B nuotekose aptikimo testą, naudojant popierinę platformą ir UV žibintuvėlį arba mobiliojo telefono kamerą.
Iki šiol tiksliausi būdai tirti nuotekų mėginius buvo tokie metodai kaip polimerazės grandininės reakcijos (PGR) tyrimas, kurį centralizuotose laboratorijose turi atlikti gerai apmokytas personalas. Tai reiškia, kad mėginiai renkami, saugomi ir gabenami šaltoje grandinėje į laboratorijos vietą prieš apdorojimą, o tai gali užtrukti kelias dienas ir yra palyginti brangu.
„Origami“ sulankstytas popierinis testas skaitomas mobiliuoju telefonu
Naujasis bandymo metodas yra greitas, patogus ir nešiojamas. Nuotekų mėginiai dedami ant vašku atspausdinto popieriaus lapo, kuris sulankstytas „origami“ stiliumi. Popieriuje yra cheminių medžiagų, kurios reaguoja į tam tikrus ligos žymenis, todėl atsiranda fluorescencinė spalva. Naudojant mobiliojo telefono kamerą galima greitai nuskaityti rezultatus ir surinkti duomenis.
Profesorius Yang sukūrė naują metodą kaip nacionalinės COVID-19 nuotekų stebėjimo programos dalį. 2021 m., pandemijos įkarštyje, jis atliko lauko bandymus keturiuose karantino viešbučiuose aplink Hitrou oro uostą. Visas mėginio ėmimo ir atsakymo procesas užtruko mažiau nei 90 minučių, palyginti su maždaug keturiomis valandomis PGR tyrimui, o bandymai buvo atlikti vieno iš viešbučių rūsyje naudojant minimalią įrangą.
Rezultatai parodė, kad šis naujas prietaisas duoda bent tokius pat tikslius rezultatus kaip PGR testas, tačiau už daug mažesnę kainą ir gali iš anksto įspėti apie ligas bendruomenėje. Prietaisas ypač naudingas vietovėse, kuriose ištekliai riboti, nes jį lengva naudoti, maža kaina ir greiti rezultatai.
Profesorius Yang pakomentavo: „Per COVID-19 įrodėme, kad greita bendruomenės nuotekų analizė yra tikrai veiksmingas būdas sekti infekcines ligas ir padėti valdyti visuomenės sveikatą. Mūsų sukurtas paprastas testas kainuoja tik 1 svarą ir jame naudojama įprastai prieinama fotoaparato funkcija. mobilųjį telefoną, kad jis būtų lengvai pasiekiamas, tai gali būti tikras pasikeitimas, kai reikia numatyti ligų dažnį ir pagerinti visuomenės sveikatą būsimų pandemijų akivaizdoje.
Prietaisas buvo pristatytas Londono mokslo muziejuje, pripažįstant jo indėlį į Nacionalinę nuotekų stebėjimo programą COVID-19 pandemijos metu.
Tolesnį bandymo vystymą remia Leverhulme Trust Research Leadership Scheme ir Biotechnologijos ir biologijos mokslų tyrimų tarybos dotacija. Ateityje jis gali būti naudojamas naujiems variantams sekti ir padėti nustatyti, ar variantas vis dar plinta bendruomenėje, taip pat stebėti atsparumą antimikrobinėms medžiagoms iš vienos sveikatos perspektyvos.