В США разработали чип для лабораторных исследований в домашних условиях
Интегрированный фотонный чип для высококачественного анализа крови на дому разработали организаторы стартапа SiPhox, бывшие исследователи Массачусетского технологического института (MIT), 14 ноября сообщает пресс-служба MIT.
Множество людей в мире, в том числе шесть из десяти американцев, страдают по крайней мере одним хроническим заболеванием, а четыре из десяти американцев имеют два или более хронических заболеваний. При этом некоторые из этих заболеваний, такие как гипотиреоз и воспалительные заболевания, требуют от людей тщательного отслеживания определенных параметров крови, отмечают разработчики.
Однако это обычно означает, что таким пациентам необходимо регулярно посещать больницу сначала для сдачи анализов, а потом для получения результатов, что очень обременительно.
Теперь SiPhox Health работает над тем, чтобы помочь пациентам и их врачам контролировать течение болезни, не выходя из дома, с помощью нового типа анализа крови на основе кремниевого фотонного чипа. Система размером с кофеварку может производить точные анализы для 20 различных биомаркеров.
«Биолаборатории обычно проводят анализ крови с помощью этих больших инструментов, которые полны оптики, лазеров, линз, зеркал и всех этих очень дорогих функций, — отметил соучредитель SiPhox Health Дидрик Вермелен. — Мы не меняем ни одну из основных функций. Мы оставляем всю оптику прежней, но мы миниатюризируем ее на наших чипах».
Те же лазеры, которые используются для массового производства традиционных кремниевых чипов, могут использоваться для производства интегрированных фотонных кремниевых чипов SiPhox. Каждый 1-миллиметровый чип содержит линзы, поляризаторы, модуляторы, сплиттеры и другие оптические компоненты, которые есть в традиционной лабораторной системе, но чипы SiPhox достаточно дешевы, чтобы быть одноразовыми.
Основатели компании работали над выявлением инфекционных заболеваний с помощью своих чипов, но поняли, что эта технология лучше подходит для высокоточного анализа крови.
Система тестирования чипов SiPhox работает с накладками на руку производства сторонних производителей, которые уже используются для сбора образцов крови на дому. Еще один из основателей стартапа Михаил Дубровский сравнивает свою систему с кофемашиной, в которую пользователи просто помещают капсулу и нажимают кнопку.
Каждый из одноразовых картриджей SiPhox содержит массив фотонных иммуноферментных датчиков, которые можно использовать для обнаружения определенных белков или гормонов.
Система включает в себя панель инструментов, которую может просматривать врач или сам пациент, чтобы получить данные биомаркеров дома. Панель инструментов также предоставляет прежние замеренные данные и информацию о том, что означают измеренные биомаркеры.
По словам основателей, поскольку в подходе используются полупроводниковые лазеры и кремниевые чипы, одно уже существующее предприятие по производству чипов могло бы выпускать 1 миллиард чипов SiPhox ежемесячно.
Основатели считают, что их технология может позволить создать мир, в котором отслеживание биомаркеров будет таким же простым, как чистка зубов. Это будет иметь огромные последствия для десятков миллионов людей, которым необходимо регулярно сдавать анализы крови для лечения хронических заболеваний.
«Для людей с воспалительными заболеваниями очень важно отслеживать уровень воспаления, поскольку у них может развиться резистентность к лекарству, — отметил Дубровский. — Как только у них появляются симптомы обострения, их очень трудно обратить вспять. И эти симптомы могут быть ужасными, поэтому очень важно вовремя заметить их».
Чтобы получить одобрение FDA, SiPhox планирует начать исследования в ближайшие месяцы, но точность их системы уже была подтверждена третьими сторонами.
