Китайские ученые изобрели портативное устройство, способное с высокой точностью определять биомаркеры рака всего по одной капле крови, превосходя традиционные методы.
Результаты этой научной работы опубликованы в престижном журнале "Nature Photonics".
Современные системы поиска биомаркеров рака в образцах крови обычно требуют громоздкого лабораторного оборудования. Однако китайским исследователям удалось уменьшить такую сложную систему до компактного устройства, помещающегося на ладони.
Новая технология основана на нанофотонном сенсорном методе, который анализирует изменение интенсивности света при прохождении через образец крови. Специалисты разработали специальный трехмерный чип из метаматериалов для необычного управления светом.
Изобретатели также решили одну из главных проблем таких технологий – высокую стоимость производства. Вместо изготовления каждого чипа по отдельности они создали систему массовой печати микросхем, что снизило стоимость одного датчика примерно до пяти долларов.
Устройство состоит всего из трех основных частей: фотодетектора, светодиодного источника света и оптического датчика. Благодаря такой простоте систему можно будет использовать не только в лабораториях, но и в домашних условиях в будущем.
Для проверки работоспособности технологии ученые протестировали устройство на обнаружение микрочастиц, связанных с раком легких. В ходе испытаний на 171 образце крови пациентов устройство продемонстрировало точность до 94,9% при раннем выявлении рака легких. Для сравнения, точность стандартного иммуноферментного анализа (ELISA) составляет около 74,7%.
Новая система примерно в 10 000 раз чувствительнее традиционных методов. Исследователи считают, что технология может найти широкое применение не только в диагностике рака, но и в других медицинских тестах, требующих быстрого определения биомаркеров в минимальных объемах крови.
