Ученые из Университета Вестлейк в китайском Ханчжоу создали компактное устройство для выявления биомаркеров рака по одной капле крови. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Photonics. Разработчики утверждают, что новая технология демонстрирует точность, значительно превышающую показатели традиционных методов диагностики.
Читайте: В Госдуме готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Современные системы поиска раковых биомаркеров обычно требуют использования крупного лабораторного оборудования, включая спектрометры, призмы и сложные оптические установки. По словам исследователей, им удалось уменьшить такую систему до портативного прибора размером с ладонь, который потенциально можно применять не только в медицинских центрах, но и в домашних условиях.
Технология основана на методе нанофотонного сенсинга. В отличие от стандартных способов анализа, где оценивается длина световой волны, новая система фиксирует изменения интенсивности света при прохождении через образец крови. Для этого ученые разработали специальный трехмерный чип из метаматериалов — искусственных структур, способных управлять распространением света.
Авторы исследования также заявили, что смогли решить проблему высокой стоимости производства подобных устройств. Вместо поштучного изготовления чипов они создали систему массовой печати микросхем, благодаря чему стоимость одного сенсора удалось снизить примерно до пяти долларов.
Конструкция прибора включает всего три основных элемента: оптический сенсор, источник света на основе светодиода и фотодетектор. Такая схема позволила сделать устройство компактным и упростить его использование.
Для проверки эффективности системы исследователи провели испытания, связанные с обнаружением малых внеклеточных везикул — микроскопических частиц, связанных с развитием рака легких. Эти биомаркеры особенно трудно выявлять на ранних стадиях заболевания из-за их крайне низкой концентрации в крови.
Во время тестирования на 171 образце крови пациентов устройство продемонстрировало точность раннего выявления рака легких на уровне 94,9%. Для сравнения, традиционный иммуноферментный анализ показал результат около 74,7%. По данным авторов работы, чувствительность новой системы примерно в 10 тысяч раз превышает показатели существующих методов.
Исследователи считают, что разработка может использоваться не только для диагностики онкологических заболеваний. По их мнению, технология подойдет и для других видов медицинского скрининга, где требуется быстрое выявление биомаркеров при минимальном объеме крови.
Читайте также:
- Новые правила ЖКХ вступили в силу: россиянам грозит перерасчет платежей с 1 мая
- Новое исследование разрушило главный миф о силе любви и частоте секса
- Названо 5 законных способов реально увеличить пенсию в 2026 году
