Laboratorium analizy krwi opracowuje chip mikroprzepływowy

Pewna grupa badawcza opracowała właśnie chip mikroprzepływowy, zdolny do przeprowadzania analizy krwi. Mało kosztowny, może on pozwolić na wszybkie wykrycie wirusa HIV albo gruźlicy, praktycznie w ciągu kliku minut.

Postępy w technologii mikroprzepływowej (dziedzina nauki, która bada właściwości fizyczne mikropłynów), mogą dać początek minilaboratoriom przenośnym, zdolnym do analizowania krwi danego pacjenta w ciągu kilku minut.

Zespół naukowy gromadzący badaczy z uniwersytetów w Berkeley w Kalifornii, z Dublina w Irlandii oraz z Valparaiso w Chile, w rzeczywistości opracował bardzo obiecujący prototyp chipa mikroprzepływowego, o powierzchni kilku centymetrów kwadratowych.

Ochrzczony jako Simbas, co jest akronimem od Self-powered Integrated Microfluidic Blood Analysis System, czyli mikroprzepływowy sysytem analizy krwi zintegrowany z własnym zasilaniem, jak sama nazwa wskazuje, chip ten nie potrzebuje doładowywania energii, aby funkcjonować.

Produkowany z porowatego polimeru, zawiera on mikrokanały, w których krew będzie płynąć według praw fizycznych mikroprzepływowości. W tej skali, prędkość sedymentacji (prędkość osadzania cząsteczek) jest dużo większa, a naukowcy korzystają z tej właściwości, aby odseparować białe płytki oraz czerwone płytki z plazmy krwi, w ciągu kilku zaledwie minut.

Komora próżniowa zasysająca krew

Aby umieścić krew w mikrochipie, badacze usuwają wcześniej, w momencie produkcji, molekuły powietrza z wewnętrznych kanałów chipu, co ma na celu wytworzenie próżni. Po przelaniu kropli krwi do przeanalizowania na chip (wystarczy tylko kilka mikrolitrów), użytkownik załamuje tę próżnię, pociągając za języczek przy chipie.

Molekuły powietrza powracają więc na nowo do kanałów wewnętrznych, co powoduje zmianę ciśnienia wystarczającą, aby sprowokować przepływ krwi w chipie.

Zdaniem badaczy, proces ten pozwala na wyciągnięcie 99% krwinek (białych i czerwonych), zawartych w próbce krwi. Zainstalowanie detektorów biomarkerów pozwala następnie mierzyć selektywnie obecność niektórych składników.

Badaczom udało się w ten sposób odkryć 1,5 pikomoli biotyny (witamina B7), w objętości 5 mikrolitrów krwi, jedynie w ciągu 10 minut.

Pozbawiony elektroniki, ten autonomiczny chip ma wiele dobrych stron. Nie potrzebuje zasilania. Jego mały rozmiar sprawia, iż jest łatwy do transportowania. A materiały do jego produkcji są tanie.

Prototyp musi być jeszcze poprawiony, aby mógł wykrywać inne składniki obecne we krwi. Jeśli dotrzyma swoich obietnic, technika ta może służyć do wykrywania wirusa HIV oraz gruźlicy u pacjentów, a więc do ratowania życia.