Новый микрофлюидный биосенсор может изменить подход к диагностике ВИЧ. Он измеряет уровень CD4+ Т-клеток — ключевого маркера иммунитета у пациентов с вирусом иммунодефицита — быстро, точно и без сложного лабораторного оборудования. Устройство работает по принципу электрохимического импеданса, улавливая клетки в диапазоне от 125 000 до 2 миллионов на миллилитр, что соответствует клиническим нормам для здоровых и ВИЧ-положительных людей.

Результаты опубликованы в издании Microsystems & Nanoengineering.

Сенсор дешев в производстве, почти не требует ручной настройки и идеально подходит для удаленных регионов, где нет дорогих лабораторий. Обычно для таких анализов используют проточную цитометрию — метод точный, но громоздкий и дорогой. Альтернативы либо недостаточно чувствительны, либо сложны в эксплуатации. Оптические системы добавляют проблем с обслуживанием.

Ученые из Университета Бата и Наньянского технологического университета создали чип из полидиметилсилоксана с золотыми электродами. Антитела к CD4 закреплены на поверхности, поэтому устройство избирательно «ловит» только нужные клетки.

Оно:

• Работает без маркеров и красителей.
• Отсеивает помехи (моноциты, нейтрофилы).
• Может сочетаться с модулем для разделения клеток крови.

Мы хотели сделать доступный инструмент для диагностики ВИЧ там, где нет крупных лабораторий, — говорит профессор Педро Эстрела. — Наш сенсор точен, прост и готов к использованию даже в полевых условиях.

Следующий шаг — тесты с цельной кровью и доработка интерфейса. В перспективе такая технология позволит диагностировать ВИЧ на ранних стадиях и контролировать лечение в любой точке мира.

Это прорыв в диагностике ВИЧ, особенно для стран с ограниченными ресурсами:

• Дешевизна — снижает стоимость анализа в разы.
• Портативность — заменя громоздкие аппараты, упрощает логистику.
• Точность — не уступает лабораторным методам.
• Автоматизация — минимизирует человеческий фактор.

Технология может быть адаптирована и для других заболеваний, где важен подсчет клеток.

Пока устройство тестировалось только in vitro. Клинические испытания на реальных образцах крови покажут, насколько оно устойчиво к помехам (например, при высоком уровне воспаления у пациента).

Ранее ученые заявили, что каждый четвертый ВИЧ-инфицированный в детстве подвергался насилию.