02.09.2014 | Медицина

Диагностировать малярию можно с помощью магнитных полей

Новое устройство, которое умещается на столе, может диагностировать малярийную инфекцию путём обнаружения побочного продукта жизнедеятельности паразита в крови.

Если техника пройдёт полевые испытания, то её будут использовать для диагностирования заболевания в отдалённых районах, где обычное оборудование не всегда доступно.

Стандартная методика диагностики инфекции основывается на выявлении малярийного плазмодия (Plasmodium falciparum) — паразита, вызывающего заболевание, в образце крови пациента с помощью микроскопа. Этот метод требует участия квалифицированного специалиста и во многом зависит от человеческого фактора. Другие доступные методы не являются широко распространёнными и, как правило, достаточно дороги — их нецелесообразно использовать в развивающихся странах.

Сингапурский биолог Дзонйоон Хан (Jongyoon Han) и его коллеги разработали диагностический тест, который позволяет избежать многие из этих проблем. Их методу достаточно крошечной капли крови (около 10 микролитров), а диагноз можно поставить в течение нескольких минут.

Когда P. falciparum вторгается в красные кровяные клетки и начинает питаться их содержимым, гемоглобин разрушается на аминокислоты и геммы — химические соединения, содержащие железо. Свободный гем является токсичным, так как паразит быстро преобразует его в нерастворимый кристалл — гемозоин (hemozoin).

"Кристаллы гемозоина ведут себя как маленькие магниты, – объясняет Хан. – Мы использовали технологию магнитно-резонансной релаксометрии (relaxometry) для обнаружения магнитного сигнала гемозоина в образцах крови человека, инфицированного P. falciparum, а также в пробах, взятых у мышей, инфицированных Plasmodium berghei — животным аналогом заболевания".

Магнитно-резонансная релаксометрия является одним из видов ядерного магнитного резонанса (ЯМР), часто используемого про химическом анализе. ЯМР-аппараты, как известно, достаточно громоздкие, но в последние годы исследователи всё-таки смогли уменьшить их до размера, позволяющего уместить устройство на столе.

Ещё одним важным достижением команды Хана является то, что команда медиков с помощью новой методики может обнаружить гемозоин непосредственно в образце крови без предварительной обработки его в лаборатории. То есть все анализы можно провести хоть в чистом поле.

"Технология обнаруживает P. falciparum, если его концентрация в крови составляет 10 инфицированных клеток на микролитр, – рассказывает соавтор исследования профессор Питер Прейсер (Peter Preiser), паразитолог из Наньянского технологического университета в Сингапуре. – Обычная техника микроскопии обнаруживает паразита лишь в концентрациях 50 клеток на микролитр или даже выше, то есть тогда, когда клинические симптомы уже проявились".

Однако несмотря на то, что производительность техники, кажется, лучше, чем у обычной микроскопии, необходимо также сравнить её эффективность с другими диагностическими тестами и провести больше испытаний с участием реальных пациентов.

В настоящий момент исследователи планируют запустить компанию по сбору средств, которая поможет сделать эту технологию доступной по низкой цене. Команда собирается провести полевые испытания в Юго-Восточной Азии, а также изучает устройства питания на солнечной энергии. Они могут пригодится для работы устройства в бедных сельских районах.

С подробностями проведённой работы можно ознакомиться в журнале Nature Medicine.

По публикациям UkrNet