ЗДОРОВЫЕ НОВОСТИ
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Категории
Косметология
Диетология
Психология
Медицина
Воспитание детей
Последние новости
Лекарство от всех штаммов гепатита С одобрено в США
5 случаев, когда бананы полезнее лекарств
Лекарство от алкоголизма дисульфирам поможет бороться с ВИЧ
Лечение гриппа за 1 день: в Японии изобрели новое лекарство
Первому пациенту провели противовозрастную генную терапию
Популярные новости
О чем расскажет привкус во рту
ВИЧ излечим на ранних стадиях. Новое исследование.
Воспаление лимфоузлов - причина в инфекции
Бросили курить? Очищаем легкие от никотина
Как нормализовать артериальное давление и кровообращение?
Главная » 2014 » Июнь » 23 » Портативный аппарат выявляет саркому Капоши
20:13
Портативный аппарат выявляет саркому Капоши


До нынешних пор для проведения полимеразной цепной реакции нужна была лаборатория. Но теперь создан портативный аппарат, который может работать даже в полевых условиях и управляется с помощью смартфона.

Полимеразная цепная реакция - метод, широко используемый в медицине и молекулярной биологии, многократного избирательного копирования различных участков ДНК при помощи ферментов. Такой метод можно добиться значительного увеличения малых концентраций определенных фрагментов ДНК в биопробе, без чего ее качественный генетический анализ часто невозможен.

Уже разработаны множество разновидностей полимеразной цепной реакции, которые позволяют решать достаточно широкий круг задач, как научно-исследовательских, так и практического плана. Метод применяется и в криминалистике, и для установления отцовства, и целях медицинской диагностики, к примеру, для выявления опасных мутаций в  ДНК пациента или для обнаружения чужеродных ДНК вирусов и бактерий.

Полимеразную цепную реакцию впервые предложили в 1985 году, и с тех пор сам метод и необходимая для этого аппаратура - так называемые амплификаторы, они же термоциклеры, - постоянно совершенствовались. Современный амплификатор - хоть достаточно компактное устройство, но все же является стационарным лабораторным оборудованием, для которого требуется, по меньшей мере, источник стабильного электропитания. Теперь же американскими специалистами разработан портативный и достаточно простой аппарат, позволяющий в полевых условиях выполнять полимеразную цепную реакцию.

Саркома Капоши - бич экваториальной Африки

Устройство, разработанное учеными Корнелльского университета в Итаке(штат Нью-Йорк), назвали KS-detect, что расшифровывается как Kaposi's sarcoma, то есть "саркома Капоши" (одна из форм злокачественных новообразований на коже).

Заболевание в целом не очень распространено, но лидирует среди раковых опухолей, которым подвержены ВИЧ-инфицированные люди. Связано это с тем, что саркома Капоши вызывается одной из разновидностей вируса герпеса, противостоять которому организм со слабой иммунной системой не в состоянии.

Именно поэтому в Африке к югу от Сахары саркома Капоши является самой распространенной формой раковых заболеваний, 70 % больных гибнут уже в первые три года после инфицирования ВИЧ по этой причине.

Именно для эффективной и быстрой и диагностики саркомы Капоши в странах экваториальной Африки с ограниченными ресурсами и слаборазвитой медицинской инфраструктурой корнелльские специалисты изначально и разработали свой аппарат. Но теперь стало ясно, что он может найти более широкое и разнообразное применение. Об этом, в частности, говорилось  на конференции по проблемам сенсорных технологий медицинского назначения, прошедшей в начале мая в Балтиморе, штат Мэриленд, где разработчики представили свой аппарат.

Компактная трехэтажная конструкция из оргстекла

Аппарату для работы нужен лишь яркий солнечный свет (его в Африке хватает!) и смартфон со специальным мобильным приложением. Ну и, конечно, образец ДНК для анализа - например, в виде пробы слюны, мочи или крови. Ключевой элемент устройства - трехэтажная конструкция из прозрачного плексигласа, напоминающая квадратную коробочку с прикрепленной сверху линзой. Профессор Дэвид Эриксон (Davis Erickson), руководитель проекта KS-detect, поясняет: "Эта линза выполняет функцию увеличительного стекла. Аппарат нужно сориентировать так, чтобы линза фокусировала солнечные лучи и нагревала расположенный внизу микрофлюидный чип".

Между верхним (линза) и нижним (чип) этажами конструкции есть еще один промежуточный этаж, на котором расположен фотошаблон, регулирующий освещение, а значит, и температуру различных участков чипа. В общем же можно сказать, что центральная часть чипа нагревается гораздо сильнее, чем его края. Поскольку полимеразная цепная реакция предполагает многократное нагревание и охлаждение пробы, содержащая ДНК жидкость периодически подается по тончайшему каналу от менее горячего края чипа к его более горячему центру и обратно.

Смартфон выполняет сразу три функции

"Проба подвергается строго определенной циклической тепловой обработке, - говорит профессор Эриксон. - Она нагревается до 95 градусов Цельсия, затем охлаждается до 72 градусов, некоторое время выдерживается при этой температуре, охлаждается дальше до 60 с небольшим градусов и снова выдерживается... И с каждым повторением этого цикла ферменты, праймеры и ДНК вступают в реакцию, в результате чего количество копий интересующей нас определенной нуклеотидной последовательности удваивается".

Интегрированные датчики строго следят соблюдением температурного режима. Он поддерживается за счет изменения расстояния между линзой и чипом в зависимости от того, насколько жарко греет солнце. Вся работа аппарата подчиняется микропроцессорному управляющему блоку, который, в свою очередь, контролируется подключенным к устройству смартфоном со специальным мобильным приложением. По словам профессора Эриксона, смартфон выполняет сразу три функции: "Он позволяет нам следить за ходом процесса, он управляет всей системой, и он показывает результаты анализа".

Вторая версия аппарата будет еще дешевле и еще проще

Впрочем, у смартфона есть и еще одна функция: он снабжает амплификатор электроэнергией от своего аккумулятора. Однако благодаря использованию солнечного тепла разработчикам удалось снизить энергопотребление системы ни много ни мало в 10 раз! Именно в этом и состоит главное достоинство аппарата KS-detect: ведь залог снижения смертности от саркомы Капоши - ее ранняя диагностика, поясняет профессор Эриксон: "Для этого нам надо выезжать все дальше и дальше в сельскую местность, где нет почти никакой инфраструктуры - ни больниц, ни лабораторий, ни специалистов, ни даже электричества. Поэтому мы старались разработать крайне непритязательную, но вполне надежную диагностическую систему".

Первый прототип аппарата уже прошел - вполне успешно! - полевые испытания в Кении и Уганде. Сегодня корнелльские исследователи работают над второй, усовершенствованной версией своего изделия - более дешевой и более простой в обращении. Кроме того, они надеются "научить" новую модификацию системы выявлять туберкулез, а также анализировать на наличие инфекции пробы стула и воды.

По материалам: dw.de


Читайте также:
Категория: Медицина | Просмотров: 768 | Автор: cristoff | Теги: рак, ВИЧ, саркома капоши | Рейтинг: 5.0/1

Всего комментариев: 0
avatar
Поиск
Популярные статьи
СИБИРСКАЯ ЯЗВА. Признаки, фото, возбудитель, лечение
Головная боль при повышенном внутричерепном давлении: избавляемся простыми средствами
Как избавиться от белых прыщей на лице
САЛЬМОНЕЛЛЕЗ. Симптомы, признаки, диагностика, профилактика, лечение
Яблочный уксус против варикоза
Новые статьи
Маски из желатина от морщин
Как снять похмельный синдром. Рецепты от похмелья
Как бросить курить. Несколько советов
Как вывести никотин из организма
Как бросить пить и избавиться от алкоголизма народными средствами