Drážkový čip detekuje viry během minut  
Představa, že virem infikovanou osobu zjistíme snadno a rychle, se stává realitou. Ultra citlivý optický detektor, založený na drážkovaném čipu, vyvinula ve spolupráci s pracovníky nizozemské university firma Ostendum.


 

Testy nového typu optického čipu dopadly dobře a levný přístroj s čtecí jednotkou má být na trhu během nadcházejícího roku. Nový způsob detekce virů a dalších infekčních agens je ve srovnání se stávajícími technikami nejen několikanásobně rychlejší, ale jeho hlavní výhodou je, že testy lze provést na miniaturním „stolním“ zařízení. Nový přístroj má být využitelný prakticky kdekoliv. Vědci tvrdí, že kdyby již nyní do čipu použili protilátku proti viru prasečí chřipky, byli by schopni zjistit nakažené osoby do pěti minut.
Kromě virů je toto zařízení schopno zjišťovat bakterie, proteiny a rovněž specifické části patologických DNA molekul.


 

Zvětšit obrázek
Schéma laboratoře na „drážkovaném čipu“. Paprsek laseru je směrován podél drážek (vlnovodů). Drážky jsou dvojího typu – potažené protilátkou a referenční (pro určení „pozadí“), jež slouží ke kalibraci a k vyloučení případných chyb. Na jednom čipu může být celá řada drážek, opatřených různými protilátkami proti různým patogenům. Zkoumaná tekutina se „protlačí“ přes kanálky pomocí zařízení, které není na obrázku znázorněno. Vzorek prochází jak přes kanálek s protilátkou, tak přes kanálek referenční (kontrolní). Změna interference procházejícího lasového paprsku se odečítá CCD kamerou. (Kredit: University of Twente)

V případě pandemie rozhoduje rychlost, s jakou jsme schopni získat přehled o možných infekčních ložiscích a včasném zahájení opatření bránících dalšímu šíření původce. 
Stávající techniky nejsou sto poskytnout výsledky dostatečně rychle. V praxi mají dnes zdravotníci výsledky k dispozici většinou až v průběhu několika dnů, neboť vzorky je nutné posílat do laboratoře.  

Nový typ čipu je schopen provést vyšetření v terénu během pěti minut. K provedení testu přitom stačí nepatrné množství slin, krve nebo jiné tělní tekutiny.
Samozřejmě, že jako každý test založený na principu vazby protilátek s antigenem, je třeba tyto protilátky mít nejdříve k dispozici. To znamená, že pro virus, bakterii,… kterou hodláme testovat, musíme nejprve připravit imunizací příslušnou protilátku, tu přečistit a s její pomocí připravit kit, který se k vlastnímu terénnímu testu v mikročipu použije. Tuto fázi (přípravu čipů) musí provést specializovaná pracoviště. Na řadu patogenů ale jsou dnes protilátky již běžně komerčně dostupné, takže výroba čipů nebude problém.
  

Zvětšit obrázek
Příklad stávajícího mikročipu. Výhodou čipu na principu nanesených „teček" je oproti drážkovému čipu možnost většího počtu vyšetření najednou. Nevýhodou je komplikované čtecí zařízení a nepřesná kvantifikace reakce.

Výrobce nového typu detekčního přístroje (Ostendum) je příkladem akceschopnosti malých spin-off firem. Drážkovaný čip, který je základem nové vyšetřovací techniky, je  totiž výsledek univerzitního výzkumu z roku 2007. V roce 2008 byla založena firma k dotažení poznatků do výroby. Letos byl odzkoušen první prototyp nového přístroje. Současně se již pracuje na dalších dvou komerčních produktech. V roce 2010 mají být stolní laboratoře, využívající zmíněné drážkové čipy, dostupné na trhu.

Celé zařízení se skládá ze dvou částí - „laboratoře“ a přenosného detektoru. Takzvaná „laboratoř“ je vlastně jen miniaturní destička (čip) opatřená kanálky. Stěny kanálků jsou potaženy protilátkou na testovanou látku. Vzorek krve nebo slin se nechá čipem protéci a pak se kanálky propláchnou. Pokud je ve zkoumaném vzorku příslušný antigen (virus, bakterie,…) dojde k vazbě na protilátku, která je ukotvena na stěnu kanálku. Odečtení reakce se provádí laserovým paprskem, který se nechá procházet podél kanálků. Pokud se v některém z kanálků změní průchodnost paprsku, znamená to, že se v něm na receptory protilátky nachytalo „to“, proti čemu je protilátka v kanálku namířena (virus, bakterie,…). Charakter laserového paprsku se změní i v případě, že se v kanálku zachytí jen jediná virová partikule. To svědčí o vysoké citlivosti testu. Kanálků v čipu přitom může být celá řada. Každý může sloužit k testu na jiný patogen. Vyhodnocovací část přístroje se skládá ze zdroje laserového paprsku a CCD kamery. Ta podle vzoru, který laserový paprsek po průchodu čipem vykreslí, odhalí jednoznačný výsledek i neškolené obsluze. Během několika minut je potvrzeno, zda osoba je nebo není infikována.
Podobné testy, využívající „laboratoří na čipu“, nejsou novinkou. Zatím ale vždy šlo o systémy využívající techniku nanášení protilátek, nebo komplementárních úseků DNA na plochu čipu ve tvaru teček. Tyto čipy se vyhodnocují čtením svítících a tmavých teček v mikroskopu. Využití kanálků je zajímavou alternativou, přinášející celou řadu výhod. Nový test nemá na obsluhu velké nároky, nemusíte mít drahý mikroskop ani zvlášť školený personál. Velkou výhodou nového testu je vysoká citlivost a možnost kvantifikovat reakce. Podle počtu „nachytaných virů“ lze totiž usuzovat na stádium choroby a závažnost onemocnění.ˇ


Pramen: University of Twente

Datum: 31.05.2009 19:02
Tisk článku

Maturitní testy nanečisto Matematika - Bayer Milan, Bustová Milena, Chytrý Vlastimil
 
 
cena původní: 220 Kč
cena: 194 Kč
Maturitní testy nanečisto Matematika
Bayer Milan, Bustová Milena, Chytrý Vlastimil

Diskuze:

Potize s vysokou citlivosti u drazkovych cipu

Hana Vaisocherová,2009-06-02 23:47:33

Domnivam se, ze presto, ze tento popsany typ cipu na detekci patogenu - v podstate interferencni senzor muze vykazovat obrovskou citlivost a rozlisit az jednotky virovych partikuli, tato obrovska citlivost na druhou stranu muze predstavovat palcivy problem. V podstate je tento senzor citlivy uplne "na vsechno", staci jen nepatrna zmena prostredi, ve kterem se paprsek siri a senzor uz na ni reaguje. Je pak velice obtizne vsechny takove nechtene zmeny prostredi odstinit a senzor spravne zkalibrovat na pozadovanou citlivost. Problem navic obrovsky vzroste, kdyz se senzorem "protlacuji" komplexni roztoky jakou jsou treba malo zredene telni tekutiny, kde se nezanedbatelne projevuje vlastni nespecificka sorpce latek z roztoku na povrch cipu. Jak se pak napr. spravne rozlisi jedna navazana partikule viru praseci chripky od nekolika nespecificky navazanych molekul proteinu, ktere vyvolaji stejnou odezvu senzoru a pritom je nelze jednoduse odstinit referencnimi kanaly? Vzdyt neexistuji protilatkami potazene povrchy a ani protilatky, ktere funguji stoprocentne specificky.

Odpovědět


Ano i ne

Josef Pazdera,2009-06-03 09:53:54

Ano, vysoká citlivost, jak píšete, by mohla být problémem. Na druhou stranu ale také může být výhodou. Asi se na ten test musíme dívat jako na levný a pohotový podpůrný prostředek pro rychlé rozhodování. V takovém případě je lepší vysoce citlivý test, který sem tam dá falešnou pozitivní reakci, než aby tomu bylo naopak. Je jisté, že v případech, jako je hrozba pandemie,.... by se pozitivní případy určené testem prvního kontaktu, zcela jistě opakovaly ve specializované laboratoři. Tato poznámnka nevyvrací vaší připomínku, jen si nemyslím, že by to pro test muselo být něco, co by jej mělo odepsat.

Odpovědět

Re: Způsob čištění

Roman Rodak,2009-06-01 08:50:43

velmi silno predpokladam, ze to je jednorazova zalezitost. aj ta spin-off firma predsa musi z niecoho zit :)
ale nie, seriozne, neviem si predstavit mechanizmus ktorym by sa ten cip dal 100 percentne cistit (kvoli citlivosti uz od 1 castice) a zaroven by sa neznicili detektory.

Odpovědět

Způsob čištění

Jan Tošovský,2009-05-31 23:02:10

Předpokládám, že je to nějak ošetřené, ale v článku o tom není zmínka. Jak se takové čipy čistí? Nebo jsou na jednorázové použití?

Odpovědět


Ano jde o spotřební materiál

Josef Pazdera,2009-06-01 09:30:09

Tyto čipy, stejně jako v případě klasických čipů využívajících "teček" jsou jednorázovky. Jde o levnou záležitost - skleněné sklíčko. V případě drážkových čipů ale půjde o záležitost plastu. Jednak se na něj snadno navazují protilátky a jeho výroba je ještě levnější než záležitost oněch zmíněných sklíček.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace