В настоящее время исследователи сталкиваются с огромными ограничениями по времени и финансовыми препятствиями из-за необходимости проводить такой анализ на регулярной основе. Сотни долларов и 24 часа — это то, что нужно для сканирования биологических материалов на наличие важных биомаркеров, которые сигнализируют о таких заболеваниях, как диабет или рак.
Предположим, вы хотите контролировать живые раковые клетки. Для этого вам придется использовать совершенно другой метод. Это занимает столько же времени, но требует совершенно другого набора дорогих топовых приборов.
Хотите вместо этого взглянуть на бактерии? Будьте готовы подождать несколько дней, пока он вырастет, прежде чем вы сможете получить значимый результат.Созданный Конри, ScanDrop, представляет собой портативный прибор размером не больше коробки из-под обуви, способный обнаруживать самые разные биологические образцы. По этой причине он принесет пользу широкому кругу пользователей, помимо медицинского сообщества, включая мониторинг окружающей среды и фундаментальные научные исследования.
Инструмент действует как своего рода миниатюрная научная лаборатория. Он содержит крошечный чип, сделанный из полимера или стекла, который соединен с такими же крошечными трубками. Образец жидкости чрезвычайно малого объема — будь то вода или биологическая жидкость, такая как сыворотка, — течет в одну из этих пробирок через устройство «лаборатория на чипе» и выходит с другой стороны. Находясь внутри, образец подвергается воздействию группы микроскопических шариков, функционализированных так, чтобы реагировать с параметрами поиска лабораторного теста.
Например, один тип гранул может быть покрыт антителами, которые избирательно связываются с e. coli для проверки качества воды. Другие типы могут обнаруживать биомаркеры рака или связываться с вирусом столбняка для проверки иммунитета.«Это может быть любой биологический агент», — сказал Конри. «Мы придерживаемся того же подхода».Гранулы флуоресцируют при обнаружении конкретного маркера или рассматриваемой клетки; оттуда анализ ScanDrop может предоставить уровни концентрации этого маркера или клетки.
Поскольку объемы, тестируемые с помощью ScanDrop, настолько малы, время тестирования сокращается до нескольких минут. Это означает, что вы можете получать измерения изменяющегося образца почти в реальном времени — будь то уровни бактерий в проточной воде или динамические уровни инсулина в кровотоке человека с диабетом.
Конри отметил, что другие механизмы тестирования не только непомерно дороги, но и совершенно бесполезны в полевых условиях, особенно в отдаленных районах, потому что инструменты большие и требуют длительного времени для анализа. Для сравнения, портативность ScanDrop делает его более функциональным и эффективным в полевых условиях.Ее команда недавно объединила усилия с группой из Калифорнийского университета в Беркли, которая разработала программное обеспечение, которое может удаленно контролировать деятельность ScanDrop из любой точки планеты.
Эта функция может быть особенно полезной, когда прибор устанавливается в поле для непрерывного мониторинга окружающей среды. По словам Конри, это достижение добавляет системе еще один уровень эффективности.
Исследование было недавно опубликовано в журнале PLOS ONE.