Китайские ученые разработали одноразовый экспресс-тест на бумажной основе, позволяющий определить группу крови человека с точностью более 99,9 процента. Результаты исследования опубликованы в Science Translational Medicine.

Возможность быстро и точно определить группу крови важна в чрезвычайных ситуациях, поскольку в большом объеме гемотрансфузия при несовместимости повышает риск летального исхода реципиента. По показателю такой смертности наиболее важными являются системы типирования крови AB0 и Rh. Критерием системы AB0 выступает наличие агглютининов α и β в плазме и агглютиногенов A и B в эритроцитах. Комбинациям этих белков соответствуют четыре группы крови: 0, или I (α и β), A, или II (A и β), B, или III (B и α), AB, или IV (A и B). В свою очередь, система Rh типирует кровь по наличию на эритроцитах иммунных антигенов специфических типов, самый распространенный из которых — тип D — указывает на «положительный» (присутствие антигена) или «отрицательный» (отсутствие антигена) резус-фактор. Всего система Rh учитывает 50 антигенов, в том числе типов C, c, E и e.

Современные технологии типирования крови, основанные на использовании специальных планшетов или рабочих станций, требуют относительно долгого времени (от 30 минут) и высокой квалификации. В частности, для повышения достоверности результатов типирование по системе AB0 носит перекрестный характер и проводится прямым и обратным методами. При этом образцы предварительно центрифугируются — разделяются на эритроциты и плазму. Тогда как существующие прототипы экспресс-тестов не рассчитаны на прямой и обратный анализы по обеим системам типирования и отличаются низкой надежностью.

Варианты теста для типирования прямым (A) и прямым и обратным (B) методами / ©Hong Zhang et al., Science Translational Medicine, 2017

В новой статье ученые из Третьего военно-медицинского университета представили и испытали три варианта экспресс-теста для анализа цельной крови: типирование AB0 прямым методом; прямым и обратным методами; и параллельное типирование AB0/Rh. В основу устройства легла концепция теста на бумажной подложке с использованием красителя (dye-assisted paper-based assay). Система представляет собой миниатюрный планшет с тремя или семью лунками, мембранным модулем для разделения образцов, платформами для анализа плазмы и эритроцитов и пластмассового корпуса. На первом этапе образец помещается в центральную лунку, после чего очищается промывочным буфером. Мембрана разделяет образец, и плазма (благодаря сывороточному альбумину) реагирует с индикатором бромкрезоловый зеленый (BCG), а один из семи типов антигенов (A, B, D, C, c, E, e) на эритроцитах — с иммуноглобулинами М (IgM). Комбинации цветов, хорошо различимые в лунках, позволяют установить группу и резус крови.

Изменение цвета BCG при реакции с плазмой, цельной кровью, буфером и чернилами (B) и значения абсорбции для разных жидкостей © / ©Hong Zhang et al., Science Translational Medicine, 2017

По словам авторов, для анализа, продолжительность которого составляет от 30 секунд до двух минут, достаточно 100 миллилитров крови. Сравнение с традиционными технологиями типирования также показало, что новый тест обладает высокой точностью и надежностью. Статистически значимая погрешность наблюдалась только в случае крайне редких сочетаний антигенов. При разработке теста исследователи проанализировали 3550 образцов крови, типированных с помощью рабочей станции.

В будущем новая технология также может помочь в диагностике заболеваний. Ранее ученые создали тест, позволяющий выявлять наличие опухоли и, теоретически, — ее локализацию по капле крови. Другая группа специалистов показала, что такой способ подходит и для диагностики рассеянного склероза.

Видеосюжет об исследовании / ©Science Magazine