Diagnosticarea bolilor cu ajutorul unui smartphone, în zonele în care accesul la electricitate este restricționat

Cercetătorii arată că lumina emisă de o singură moleculă poate fi detectată printr-o configurație optică cu costuri reduse, ce poate fi realizată inclusiv în zonele în care accesul la electricitate sau la echipamentele de laborator este restricționat. Prototipul prezentat de specialiștii de la Universitatea din Munchen ar putea facilita diagnosticul medical realizat de acasă, cu ajutorul unui dispozitiv inteligent.
Biomarkerii joacă un rol central în diagnosticul bolii și evaluarea evoluției acesteia. Printre markerii folosiți în prezent se numără genele, proteinele, hormonii, lipidele și alte clase de molecule. Biomarkerii pot fi găsiți în sânge, în lichidul cefalorahidian, în urină și în diferite tipuri de țesuturi, dar cei mai mulți dintre ei au un lucru în comun: apar în concentrații extrem de scăzute și, prin urmare, sunt dificil din punct de vedere tehnic de detectat și cuantificat.

Multe proceduri de detectare utilizează sonde moleculare, care sunt concepute pentru a se lega de biomarkeri specifici. Atunci când o sondă se leagă de ținta sa, reacțiile chimice sau fizice dau naștere la semnale de fluorescență. Astfel de metode funcționează bine, cu condiția să fie suficient de sensibile pentru a recunoaște biomarkerul relevant. În plus, înainte ca astfel de teste pe bază de fluorescență să poată fi utilizate în practică, biomarkerii înșiși sau semnalele lor trebuie amplificate. Scopul final este de a permite efectuarea screening-ul medical direct la pacienți, fără a fi nevoie ca probele să fie trimise la un laborator pentru analiză.

Autorul studiului, Philip Tinnefeld, profesor la Universitatea din Munchen, a dezvoltat o strategie pentru determinarea nivelurilor de biomarkeri prezenți în concentrații scăzute. El a reușit să cupleze sondele ADN cu particule minuscule de aur sau argint. Perechile de particule acționează ca nano-antene care amplifică semnalele de fluorescență. Grupul de cercetare al lui Philip Tinnefeld a reușit să configureze componentele nano-antenelor mai precis și să poziționeze moleculele de ADN care servesc drept sonde de captare la locul amplificării semnalului. Împreună, aceste modificări permit amplificarea mai eficientă a semnalului de fluorescență.

„În viitor, tehnologia noastră ar putea fi utilizată pentru teste de diagnostic chiar și în zonele în care accesul la electricitate sau la echipamentele de laborator este restricționat. Am arătat că putem detecta direct fragmente mici de ADN din serul sanguin, folosind un microscop portabil, bazat pe smartphone, care rulează pe un pachet de alimentare convențional USB pentru a monitoriza testul. Smartphone-urile mai noi sunt de obicei echipate cu camere destul de bune. În afară de asta, tot ce este necesar este un laser și un obiectiv, două componente ușor disponibile și ieftine”, spune co-autorul studiului, Viktorija Glembockyte.

sursa: Science Daily