Новое микрофлюидное устройство диагностирует рак за 15 минут.      

В офисе города Уоберн (Woburn),штата Массачусетс, доброволец подставляет свой кончик пальца для быстрого укола. Флеботомическая трубочка забирает небольшое количество крови и выдавливает кровь на маленький черный квадрат из пластмассы, затем  этот пластмассовый квадрат вставляется как кредитная карточка для измерения в микрофлюидный патрон, который связан со  специальным считывателем. Пятнадцать минут спустя, устройство выдает результаты анализа простаты добровольца - уровень антигена (PSA), белка, который контролирует ремиссию рака простаты после операции.

Быстрые результаты стали возможны благодаря развитию микрофлюидной  технологии, разработанной в рамках проекте Диагностика Клароса (Claros Diagnostics), которая сделает быстрый контроль PSA в кабинете врача реальностью.

Если устройство будет одобрено американским Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, то это  будет одним из первых примеров долгожданных микрофлюидных тестов диагностики, которые могут быть выполнены в больнице или кабинете врача.

В тоже время  микрофлюиды, которые учитывают манипуляцию жидкостей на чипе в микроскопических количествах,уже изучаются в течение десятилетия, но сложность и дороговизна оборудования сдерживали эту технологию для широкого применения.

Технология Клароса, состоит из маленького устройства сборщика крови, небольшого патрона, и считывающего устройства  размером с тостер, в теории по крайней мере, может быть приспособлена, чтобы обнаружить любое число различных белков.

Но компания первоначально хочет сосредотачиваться на PSA, который обычно проверяется. Обычно образцы крови посылают в центральную   лабораторию для анализа PSA. Результаты обычно получают через день или два.

Тест Клароса, теперь в клинических испытаниях, позволил бы чтениям PSA быть определенными в течение посещения пациента. PSA это хороший инструмент  в диагностировании рака, особенно у  больных после операции. В течение месяца после хирургической операции простаты,  уровень PSA у больного должен снижаться, увеличение предполагает, что PSA рост раковых клеток возобновился.

"Наличие быстрого теста PSA, который является точным, конечно было бы полезным для большинства урологов - простой и недорогой являющийся двумя ключевыми словами," говорит Джером Ричи, руководитель урологии в Брайэме и женской больницы в Бостоне. Но он говорит, что такой тест должен быть в состоянии точно проанализировать низкие уровни PSA, которые присутствуют после хирургии простаты.

Ключ к устройству Клароса - его способность выполнить тест на маленьком количестве крови. Поверхность патрона покрыта узкими каналами, которые служат и для хранения реактивов, необходимых для теста и как крошечные пробирки для реакции. Каждый реактив находится в линии последовательно в одном длинном канале и отделяется маленькими воздушными пузырьками. Как только патрон вставлен в считыватель, вакуум втягивает кровь через один канал и поставляет соответствующую последовательность реактивов. Этот подход избегает, чтобы насосы имели обыкновение перемещать реактивы в другие микрофлюидные чипы, позволяя простой и здравый проект без перемещающихся частей. Сам считыватель прост, используя светодиод и фотодиод, он обнаруживает наращивание слоя серебра (продукт реакции) на патроне. Чем больше серебра, тем труднее кровь проходит через чип, тем выше уровень PSA.

Ученые в Кларосе разработали собственную систему инъекции,которая формирует технологию.По этой технологии возможно изготовить пластмассовые патроны очень быстро, приблизительно за 15 секунд, и приблизительно за 10 центов за штуку. "Инжекционное литье используется, чтобы сделать много потребительских товаров, таких как ручки, но мы можем изготовить их и меньшего размера," говорит Сэмюэль Сия, один из соучредителей фирмы Кларос и биоинженера в Университете Колумбии. "Они стоят только несколько центов, и мы можем сделать сотни тысяч ежегодно, много людей могут сделать их."

Кларос в настоящее время проводит клинические испытания, чтобы сравнить его устройство со стандартным PSA испытание методов, чтобы добыть регулирующее одобрение. Если одобрено, это могло бы сделать посещение больного раком простаты кабинета врача намного более производительным. Согласно Стивену Заппале, уролога в Клинике Лехей (Lahey) в городе Эндовере (Andover), штата Ммассачусетс, кто работает с Кларосом на клинических испытаниях, "технология Клароса резко увеличит эффективность практики уролога и уменьшит беспокойство, связанное с ожиданием лабораторного результата."

Винсент Линдер, соучредитель и главный чиновник технологии, говорит, что Кларос ожидает результаты испытания через несколько месяцев. Компания надеется начать продажу устройства в Европе уже в этом году,а  в Соединенных Штатах в 2011. Подобная технология может использоваться для мониторингаздровья женщин или здоровья кардиобольных, хотя Линдер отказался обсуждать определенные планы. Он также отказался давать оценку цены системы.

Дополнительно к устройствам контролирующим PSA , которые будут продаваться в США и Европе, Сия разрабатывает вторую версию системы,  для диагностики инфекционных болезней в бедных странах. В то время, как эта версия использует ту же самую основную технологию и батарейное питание размером с iPhone , она разработана, чтобы обнаружить ВИЧ, сифилиса, и гепатита. Устройство в настоящее время проверяется в центрах здравоохранения в Руанде, которые наблюдают за беременными женщинами. "Если Вы находите болезни у матерей, Вы можете предотвратить передачу новорожденному, увеличивая время лечения в клинике," говорит Сия. 

Technology Review