С помощью нового простого и доступного теста, созданного исследователями из Крэнфилдского университета (Cranfield University), бумажные датчики оригами могут стать важным инструментом в раннем выявлении инфекционных заболеваний.
Этот инновационный метод идентификации биомаркеров в сточных водах, разработанный с использованием датчиков из бумаги-оригами, позволяет отслеживать инфекционные заболевания с помощью камеры мобильного телефона. Новый тест не требует сложных технологий и затрат, что делает его особенно привлекательным для использования в условиях ограниченных ресурсов.
Исследование было опубликовано в научном журнале Cell Reports Physical Science. В его разработке приняли участие ученые из Университета Глазго (University of Glasgow) и Университета Чжэцзян (Zhejiang University) в Китае.
Сточные воды как важный инструмент в отслеживании инфекций
Тестирование сточных вод — один из ключевых методов оценки распространенности инфекционных заболеваний среди населения. Исследователи берут образцы с различных водоочистных сооружений по всей стране и анализируют их, чтобы понять, в каких районах наблюдается самый высокий уровень заражения. Этот метод широко использовался во время пандемии COVID-19 для отслеживания уровня инфицирования среди населения и принятия соответствующих мер общественного здравоохранения.
Жуген Ян, профессор биосенсорики и гигиены окружающей среды в Крэнфилдском университете (), возглавил разработку дозорных датчиков. Его исследования, начавшиеся в 2020 году, были посвящены созданию теста для обнаружения SARS-CoV-2 (широко известного как COVID-19), гриппа А и гриппа B в сточных водах с использованием бумажной платформы и УФ-лампы или камеры мобильного телефона.
До сих пор наиболее точными методами тестирования проб сточных вод были ПЦР-тесты, которые проводятся в централизованных лабораториях квалифицированным персоналом. Это требует сбора, хранения и транспортировки образцов в холодильной цепи перед обработкой, что может занимать несколько дней и обходится сравнительно дорого.
Тест на сложенную бумагу «Оригами» и камера мобильного телефона
Новый метод тестирования отличается быстротой, удобством и портативностью. Пробы сточных вод наносятся на лист бумаги с вощеной печатью, который складывается в стиле оригами. Бумага содержит химические вещества, реагирующие на определенные маркеры заболеваний, что приводит к появлению флуоресцентного цвета. С помощью камеры мобильного телефона можно быстро считывать результаты и собирать данные.
Профессор Ян разработал новый метод в рамках национальной программы наблюдения за сточными водами COVID-19. В 2021 году, в разгар пандемии, он провел полевые испытания с использованием теста в четырех карантинных отелях вокруг аэропорта Хитроу. Весь процесс получения ответа от образца занял менее 90 минут, по сравнению с примерно четырьмя часами для ПЦР-теста. При этом тесты проводились в подвале одного из отелей с использованием минимального оборудования.
Результаты показали, что новое устройство обеспечивает результаты, по крайней мере, такие же точные, как и ПЦР-тест, но при гораздо меньших затратах. Это может обеспечить раннее предупреждение о заболеваниях в обществе, особенно полезно для территорий с ограниченными ресурсами.
Профессор Ян прокомментировал: «Во время пандемии COVID-19 мы доказали, что быстрый анализ городских сточных вод — это эффективный способ отслеживать инфекционные заболевания и контролировать здоровье населения. Разработанный нами простой тест стоит всего 1 фунт стерлингов и использует общедоступную функцию камеры в мобильном телефоне, что делает его легкодоступным. Это может стать настоящим прорывом в прогнозировании уровня заболеваемости и улучшении общественного здравоохранения перед лицом будущих пандемий».
Литература:
Paper microfluidic sentinel sensors enable rapid and on-site wastewater surveillance in community settings, Cell Reports Physical Science (2024). DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102154. www.cell.com/cell-reports-phys … 2666-3864(24)00439-9
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
