Коллективом ученых из Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН), Федерального исследовательско-клинического центра физико-химической медицины ФМБА России (ФИКЦ ФМХМ) и Городской клинической больницы № 29 им. Н.Э. Баумана Департамента здравоохранения Москвы (ГКБ № 29) была представлена инновационная разработка в области медицинской диагностики. Исследователи создали полностью автоматизированную микрофлюидную систему, способную всего за 25 минут проводить точный иммуноферментный анализ (ИФА) с электрохимическим детектированием.
Система, построенная на основе одноразового картриджа, была успешно применена для определения в образцах сыворотки человеческой крови маркера сердечной недостаточности, который образуется в сердечной мышце при избыточном растяжении и перегрузке – N-терминального фрагмента мозгового натрийуретического пропетида (NT-proBNP). Повышение уровня NT-proBNP отражает тяжесть сердечной недостаточности и помогает дать прогноз заболевания.
Традиционный иммуноферментный анализ, несмотря на высокую точность, требует много времени, квалифицированного персонала и громоздкого лабораторного оборудования. Автоматизация и ускорение этого процесса – давняя задача биоаналитики, особенно важная для экстренной медицины, такой как кардиология.
Ученые создали многослойный одноразовый картридж, внутри которого размещены:
- Магнитные микрочастицы, покрытые антителами для захвата целевого белка.
- Два роторных клапана, исключающие перекрестное загрязнение реагентов.
- Реакционная камера с пористой мембраной для удержания частиц.
- Электрохимический сенсор для детектирования сигнала.
Весь процесс управляется внешним контроллером, который создает вакуум для перемещения жидкостей и точно позиционирует клапаны. Вибрационная платформа удерживает частицы во взвешенном состоянии, ускоряя образование иммунных комплексов.
Ключевые инженерные решения: конструкция камеры с мембранным дном, вакуумное управление потоками и вибрация.
Источник: Минобрнауки России
