Портативная система с помощью специальных пептидных молекул – аптамеров – позволяет с высокой точностью выявлять биомаркеры инфаркта миокарда в крови. Диагностика проводится в течение 5–10 минут.

Результаты исследования опубликованы в журнале Micromachines.

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти и инвалидизации населения по всему миру. Специфика заболевания требует оперативной диагностики и медицинской помощи для пациентов с ССЗ, в этих условиях возрастает значение методов для быстрого и точного выявления возможных заболеваний.

«Мы создали прототип компактного биочипа, который может с высокой точностью обнаруживать маркеры заболеваний в биологических жидкостях, например, в крови, с помощью особых пептидных молекул – аптамеров. Способность этих веществ определять конкретные заболевания определяется их химическим составом. Для нашего биочипа мы разработали и синтезировали аптамеры, определяющие некоторые белковые маркеры инфаркта миокарда», – рассказывает доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Татьяна Зимина.

Схематическое отображение принципа работы чипа / ©Micromachines

Биочип представляет собой компактное устройство, на которое методом фотолитографии нанесены специальные микрофлюидные каналы, а также установлен программируемый контроллер. Для проведения диагностики проба крови загружается во входной резервуар биочипа и протекает по каналам.

Если в анализах присутствуют специфические белки-маркеры заболеваний, то они распознаются и останавливаются аптамерами. Затем из системы удаляются неинформативные белковые фрагменты, и с помощью флюоресценции измеряется концентрация белков, сигнализирующих о заболевании.

Фотография чипа под микроскопом / ©Micromachines

«Диагностика с помощью биочипа занимает несколько минут, что значительно быстрее используемых сегодня методов для тестирования населения. Пока наш прототип определяет ограниченное число параметров. Однако в будущем биочип может стать мультипараметрическим, то есть способным идентифицировать целую группу белков-маркеров различных хронических заболеваний и острых инфекций, что сделает диагностику более точной, подробной и информативной», – добавляет Татьяна Зимина.

Устройство – результат многолетней работы ученых ЛЭТИ по разработке и внедрению в широкую медицинскую практику различных видов недорогих и экологичных технологий «умной» и гибкой электроники, а также систем биомедицинского анализа.