Исследователи из KU Leuven (Бельгия) разработали технику 3D-печати, которая позволит быстрее и дешевле производить лабораторные тесты для самодиагностики заболеваний, а также расширит возможности этих тестов, передаёт пресс-служба KU Leuven. Подробно новая технология описана в журнале Advanced Materials.

Тесты для самодиагностики – такие как тест на COVID-19 и на беременность –это так называемые тесты бокового потока. Образец материала берется через нос с помощью тампона. Затем его растворяют в растворителе и наносят на тестовый набор. Абсорбирующий материал в наборе перемещает образец вниз по потоку и приводит его в контакт с антителом. Если вирус присутствует, появляется цветная линия. Преимущество этих тестов в том, что они дешевы и не требуют каких-либо специальных приспособлений.

Тесты бокового потока полезны в том случае, когда достаточно получить ответ «да-нет», но не для тестов, требующих многоэтапного протокола. Вот почему биоинженеры из KU Leuven решили разработать новый тип теста бокового потока с расширенными возможностями.

Используя 3D-принтер, исследователи изготовили трехмерную версию теста бокового потока. Основа – небольшой блок из пористого полимера, в котором «чернила» с определенными свойствами наносятся в определенных местах. Таким образом печатается сеть каналов и небольших «замков», которые пропускают поток или блокируют его, где и когда это необходимо, без необходимости в движущихся частях. Во время теста образец автоматически проходит различные этапы анализа. Таким образом можно будет следовать даже сложным протоколам.

Исследователи оценили свою технику, воспроизведя тест ELISA (иммуноферментный анализ), который используют, чтобы обнаружить иммуноглобулин E (IgE). Ig E измеряется для диагностики аллергии. В лаборатории этот тест требует нескольких этапов с разными полосканиями и изменением уровня кислотности. Исследовательская группа смогла запустить весь этот процесс, используя печатный тестовый набор размером с толстую кредитную карту.

«Самое замечательное в 3D-печати заключается в том, что вы можете быстро адаптировать дизайн теста, чтобы он подходил для другого вида тестов: например, для обнаружения биомаркера рака. Для 3D-принтера не имеет значения, насколько сложна сеть каналов», – отмечают авторы работы.

Техника 3D-печати также доступна и масштабируема.

«В нашей лаборатории изготовление прототипа теста Ig E стоит около 1,50 доллара, но если мы сможем увеличить его, это будет меньше 1 доллара», – говорят исследователи.

Этот метод предлагает возможности для более дешевой и быстрой диагностики не только в развитых странах, но и в странах, где медицинская инфраструктура менее доступна и где существует острая потребность в доступных диагностических тестах.

Исследовательская группа в настоящее время разрабатывает собственный 3D-принтер, который будет более гибким, чем коммерческая модель, используемая в текущем исследовании.

«Оптимизированный принтер – это своего рода мобильная мини-фабрика, которая может быстро производить диагностику. -Затем вы можете создавать различные типы тестов, просто загружая другой файл дизайна и чернила. Мы хотим продолжить наши исследования диагностических проблем и приложений с помощью партнеров», – говорит менеджер по инновациям Барт ван Даффель.