Химические карандаши для диагностики болезней

Видео: Диковская М.А. Современные методы диагностики заболеваний сетчатки Оптическая когерентная томография

Исследователи из Политехнического университета штата Калифорния создали специальные химические карандаши с ферментами, которые будут реагировать друг с другом после нанесения на бумагу.

Эта технология может использоваться для проведения простейших диагностических тестов (например, на ВИЧ, гепатит или диабет), а также для обнаружения веществ, загрязняющих окружающую среду.

Подробнее с новинкой можно ознакомиться на страницах американского журнала Lab on a Chip.

При смешивании химически активных компонентов из разных карандашей на бумаге происходит химическая реакция, которая может зависеть от присутствия других веществ – например, протеинов определенного вируса или бактерии. При этом изменение цвета в месте нанесения позволит судить о наличии этих веществ, и даже об их количестве.



Уникальность технологии состоит в том, что миниатюрная химическая лаборатория теперь может поместиться в пенале с несколькими карандашами. Теперь проведение многих тестов не будет требовать специального оборудования и подготовленного персонала. Карандаши, специальная бумага, образец – это все, что нужно для анализа, который можно провести хоть в кабинете врача, хоть в открытом поле.

Для создания пишущих стержней ученые взяли смесь порошка графита, реагентов и полиэтиленгликоля (ПЭГ), спрессовали эту смесь и сделали из нее карандаши, которые с виду мало отличаются от обычных. Также была разработана специальная пористая бумага, на которую с помощью принтера наносили специальные узоры – места для смешивания реактивов.



Вы спросите, как можно использовать эти химические карандаши на практике?

Ученые продемонстрировали возможности своей новинки для проведения анализа на сахарный диабет. Один карандаш был наполнен смесью ферментов – пероксидазы хрена (HRP) и глюкозооксидазы (GOx). Второй карандаш содержал реагент под названием ABTS. Если эти смеси соединить в присутствии глюкозы, то происходит реакция, которая дает продукт синего цвета. По цвету продукта можно определить содержание сахара.

Эксперты с восторгом отмечают, что этот метод невероятно простой. Традиционные лабораторные анализы требуют специальной подготовки, а химическими карандашами может пользоваться любой человек, который в состоянии нарисовать две линии.

Реактивы в карандашах очень стабильные. Если жидкие реактивы в лаборатории могут стать непригодными уже через несколько дней, то новые карандаши сохраняют свои свойства месяцами. Что касается транспортировки, то пенал с химическими карандашами транспортировать и хранить несравненно проще, чем громоздкое и хрупкое лабораторное оборудование.

Авторы изобретения говорят, что эти карандаши можно будет применять в медицине, экологическом мониторинге, контроле продуктов питания, а также для преподавания химии в школах. В первую очередь химические карандаши будут востребованы в тех странах, где нет доступа к дорогостоящим технологиям, и не хватает квалифицированного персонала.