Диагностика множественных типов гепатита, с помощью датчика графена

24 мая 2017

Исследователи из Великобритании и Китая сотрудничают в разработке недорогого не инвазивного электронного сенсорного устройства для одновременного тестирования трех типов гепатита. Технология использует графен, одноатомный, двумерный материал с высокой электро и теплопроводностью.

Сверхлегкий и гибкий, в 200 раз прочнее стали, графен был впервые использован в 2004 году двумя исследователями из Манчестерского университета. Профессора Андре Гейм и Константин Новоселов были удостоены Нобелевской премии по физике за 2010 год за достижения с графеном.

Диагностическое устройство станет первым датчиком, способным одновременно тестировать три из пяти типов гепатита: A, B и C.

Различная роль принадлежит каждому из пяти партнеров, участвующих в двухлетнем проекте, который поддерживается Фондом Ньютона в Великобритании. Например, британская компания Biovici возглавляет проект и будет заниматься упаковкой и коммерциализацией. Так же учавствуют Национальная физическая лаборатория Великобритании (NPL) , китайский университет в Чунцине , китайская компания CTN и британский университет Суонси.

CTN и Chongqing University будут производить графеновое устройство, в то время как NPL National Graphene Metrology Center будет проводить электрическую характеристику и тестирование. Суонсийскому университету поручена химическая характеристика.

Гепатит - серьезная проблема со здоровьем. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 257 миллионов человек живут с гепатитом B, что вызвало 887 000 смертей в 2015 году, в основном из-за осложнений, включая цирроз и рак печени. Одна треть пациентов с гепатитом В во всем мире живет в Китае.

По оценкам ВОЗ, 71 миллион человек заражены хронической инфекцией гепатита C, и у значительного числа из них развивается цирроз или рак печени, что приводит к примерно 399 000 смертельных случаев в год. Сорок процентов этих смертей происходят в Китае. Хотя в настоящее время вакцины не существует для гепатита С, противовирусные лекарства могут вылечить более 95% вирусных инфекций, вызванных вирусом гепатита С.

Нынешний стандартный диагностический метод гепатита требует анализа крови, но результаты могут занять до семи дней. В это время инфицированные пациенты по-прежнему могут представляют опасность для неинфицированных людей. Тестирование крови также является инвазивным, дорогостоящим методом и требует медицинского обучения.

Исследовательская группа предлагает альтернативный подход, основанный на химически модифицированной сенсорной технологии на основе графема, которая позволит раннее выявление и мониторинг в реальном времени нескольких биомаркеров гепатита А, В и С, а именно антител. Устройство будет похоже на датчик уровня глюкозы в крови или тест на беременность, но вместо этого будет проверять слюну.

Дорожная карта проекта заключается в разработке прототипа и определении надежности, стабильности и чувствительности датчика для его подготовки к коммерциализации. По оценкам NPL, при массовом производстве стоимость одного устройства может быть чуть более 1 доллара.

«Уникальные характеристики Graphene означают, что он имеет большой потенциал для использования в различных приложениях для зондирования. Помимо тестов на гепатит он может использоваться в других аналогичных тестах, включая датчики аллергенов, идентификацию загрязняющих веществ и т.д.», - говорится в пресс-релизе Ольги Казаковой, ведущего исследователя NPL в передовых материалах .

Пол Морган, исполнительный директор Biovici, добавил: «Это сотрудничество между NPL, Центром нано-технологий Университета Суонси и нашими партнерами в Китае открывает уникальную возможность для разработки недорогостоящего теста, который принесет большой вклад для глобальной борьбы с распространение этого высоко-инфекционного заболевания».