В настоящее время в мире проводится большое количество глобальных исследований, целью которых является максимальное удешевление медицинских тестов. Учёные бьются над тем, чтобы мгновенное определение СПИДа, сахарного диабета, малярии и других заболеваний стало простым и доступным для любого жителя планеты, особенно в беднейших странах третьего мира.
Что же может быть дешевле обычной бумаги? Именно на этом материале и сосредоточили своё внимание исследователи из Вашингтонского университета (University of Washington).
Если говорить конкретнее, то учёные придумали способ химической модификации бумаги, после которой она удерживает абсолютное большинство интересных для медицины биологически активных молекул― биомаркеров физиологического состояния человека.
Для модификации бумаги, а точнее, для придания ей адгезивных свойств (способности удерживать биологически активные молекулы), исследователи использовали копеечный растворитель промышленного производства – дивинилсульфон. Учёные просто разбавили его водой, откорректировали кислотность, налили в пакет с пластиковой застёжкой-молнией и опустили туда пачку бумаги. После встряхивания в течение нескольких часов готовую основу для любого медицинского сенсора промыли и высушили.
Полученная бумага оказалась гладкой на ощупь. Исследователи уверяют, что она способна удерживать множество биологически активных веществ: белков, антител, ДНК, сахаров и даже низкомолекулярных лекарственных препаратов.
Для испытания новых свойств бумаги исследователи заменили чернила в струйном принтере на раствор галактозы – сахара, который закрепляется на клетках человеческого тела, и просто напечатали определённый рисунок. Полученное бесцветное изображение проявили, обработав бумагу белковым токсином – рицином.
Добавим, что большинство существующих на данный момент медицинских тестов изготовлены на основе нитроцеллюлозы. Этот материал представляет собой мембрану, обладающую адгезивными свойствами. Сенсоры на основе нитроцеллюлозы в основном используют для определения крупных объектов: гормонов, белков, ДНК или антител.
Руководитель исследования профессор биоинженерии Дэниел Ратнер (Daniel Ratner) надеется, что разработка его команды позволит повсеместно заменить специализированные мембраны дешёвой бумагой, использовать её как основу для определения не только крупных биологически активных молекул, но и любых других биомаркеров.
Учёные рассчитывают, что их наработки позволят отвечать на множество вопросов о здоровье человека одновременно: присутствует ли в моче белок, является ли пациент диабетиком, болен ли он малярией или гриппом.
"Мы доказали состоятельность новой концепции и создали простую систему, которая при определённых усилиях будет безупречно работать независимо от конечной цели анализа. Через какое-то время любой учёный во всём мире сможет взять её за основу и разработать свой метод", — заключает доктор Ратнер в пресс-релизе университета.
Подробнее с американским ноу-хау можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Langmuir.
