En hurtig, billig diagnostisk test for HIV og andre infektioner

En lille plastikchip, der kun koster 10 cent at lave, kan pålideligt diagnosticere hiv og syfilis inden for cirka 15 minutter. Chippen, som er baseret på mikrofluidik, bruger små wafere, der præcist manipulerer nanolitervolumener af væske for at udføre en sekvens af kemiske reaktioner.

Hurtig test for HIV: Denne mikrofluidiske chip kan opdage syfilis og HIV på kun 15 minutter fra en mikroliter blod.

Systemet er udviklet af Samual Sia og samarbejdspartnere ved Columbia University og er designet til at blive brugt i ressourcesvage omgivelser. Feltforsøg i Rwanda viste, at chippen fungerer lige så godt som traditionel laboratoriebaseret HIV-diagnostik. Sia ønsker at implementere testen i prænatale klinikker i Afrika.

Mange sundhedsklinikker og endda byhospitaler i Afrika skal sende blodprøver til et nationalt laboratorium til behandling - en proces, der kan tage dage eller uger. Men i fattige, landdistrikter, hvor patienter kan være nødt til at rejse dage for at nå en klinik, er det usandsynligt, at mange mennesker vender tilbage til et andet besøg for at få deres resultater. Tests, der giver pålidelige resultater på få minutter, kan gøre en kæmpe forskel ved at lade lægen behandle patienten under besøget.

Mens hurtige diagnostiske tests for HIV og nogle andre infektioner allerede findes, bruges de typisk ikke i fattige områder i Afrika, fordi de er mere komplicerede at læse og dyrere at bruge. Sådanne tests er begrænset til at påvise en enkelt sygdom pr. brug. Med Sias chip kan yderligere tests, såsom for hepatitis eller malaria, tilføjes chippen uden at øge omkostningerne væsentligt.

For at gøre mikrofluidikteknologi mere praktisk at bruge i fattige lande, designede Sias team det til at være billigt at lave og let at læse, og derefter skræddersyede fremstillingsmetoder til disse formål. Chipsene fremstilles via en plastsprøjtestøbeproces, der er blevet optimeret til at skabe funktioner i nanoskala. Reagenserne til detektionsreaktionen opbevares i et rør, adskilt af luftbobler og bringes ind i chippen med et enkelt træk i en sprøjte.

Processen kræver ingen bevægelige dele, elektricitet eller ekstern instrumentering, og den kræver en meget lille mængde blod - omkring en mikroliter. I modsætning til mange mikrofluidiske enheder kan resultaterne læses uden mikroskoper eller andre dyre optiske systemer. En simpel optisk sensor på et instrument, der er omtrent på størrelse med en mobiltelefon, giver testresultaterne.

Sias team arbejdede med Columbia's School of Public Health, den rwandiske sundhedsadministrator og ikke-statslige sundhedsorganisationer for at teste enheden i Rwandas hovedstad Kigali. Hele 8 procent af kvinderne i Kigali er hiv-positive, og det kan tage dage eller uger at få resultaterne for hiv-tests på hospitalet, fordi blodprøver skal sendes til et eksternt laboratorium til analyse. Da Sias enhed blev brugt til at teste for HIV og HIV og syfilis i kombination, opdagede den 100 procent af tilfældene med en falsk positiv rate på omkring 4 til 6 procent - på niveau med standard laboratorietests. Resultaterne blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Naturmedicin .

I erkendelse af udfordringen med at skaffe midler til at kommercialisere en teknologi til fattige nationer, grundlagde Sia og to partnere et firma kaldet Claros Diagnostics. De vandt venturefinansiering til at udvikle en enhed til brug på lægekontorer i velhavende lande til at overvåge tegn på prostatacancer - en enhed, der opnåede markedsføringsgodkendelse i Europa i juni. Sias team i Columbia tilpassede derefter teknologien til at teste for seksuelt overførte sygdomme; ud over hiv og syfilis og hepatitis arbejder de på test for hepatitis B og C, herpes og malaria. Mens testen blev udviklet til brug i fattige lande, kan den i sidste ende også finde appel andre steder.

Sias første fokus er på prænatale klinikker. Hvis du får sygdommene hos mødre, kan du forhindre overførsel til nyfødte, hvilket øger den kliniske effekt, siger Sia. Ifølge forskningen kunne syfilistest hos mødre og gravide reducere antallet af tabte år på grund af dårligt helbred, handicap eller tidlig død med 200.000 i Rwanda.

Sia og hans samarbejdspartnere står stadig over for en stor hindring: at finde finansiering til at udvikle STD-enheden til et kommercielt produkt. Mens forskerne vandt stipendier og skaffede venturekapital til at udvikle teknologien, herunder penge fra Gates Foundation til at finde det bedste marked, har de endnu ikke sikret midler til at implementere teknologien bredt. Ironisk nok afviste Gates Foundation at finansiere det næste trin i udviklingen, selvom forskning viste, at STD-testning var det optimale marked til at anvende teknologien.

skjule