Дальневосточные ученые создают чип для анализа крови без лаборатории

Ученые Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН разрабатывают портативную систему для анализа крови, которая будет работать в реальном времени. Проект получил название «лаборатория на чипе» и направлен на то, чтобы сделать диагностику доступнее и быстрее. По словам вице-президента РАН академика Юрия Кульчина, такая разработка требует минимального количества крови от пациента и может использоваться без специального оборудования.

Идея создания портативных диагностических систем развивалась годами, но именно сейчас технология достигла практического применения. Исследователи долго работали над тем, чтобы обнаруживать биохимические маркеры болезней быстро и точно. Предшествующие попытки требовали больших объемов образцов крови и сложного лабораторного оборудования, что ограничивало использование такой диагностики в полевых условиях или дома.

В основе разработки лежит метод индуцированной фотолюминесценции. Когда свет направляется на образец крови, каждая молекула реагирует в определенном диапазоне спектра. Ученые получают своеобразный «паспорт» показателей, который меняется в зависимости от состояния здоровья человека и наличия заболеваний. Этот принцип позволяет идентифицировать различные вещества в крови по их световому отклику.

Главная проблема, с которой столкнулись разработчики, заключалась в слабости сигналов от молекул. Для усиления этих сигналов исследователи применили плазменную систему. На поверхности чипа создается набор микроскопических «иголочек», каждая из которых работает как усилитель сигнала. Благодаря этому подходу достаточно всего нескольких капель крови для получения полной информации о биохимическом составе.

Конечная цель разработчиков амбициозна: встроить такой чип в смартфон. Это позволит любому человеку проводить анализ крови дома, без визита в клинику. Устройство будет передавать результаты врачу через интернет, что ускорит диагностику и позволит отслеживать состояние здоровья в режиме реального времени. Пока это остается перспективой, но технические препятствия постепенно преодолеваются.

Развитие проекта связано с более широким направлением в науке, называемым квантовой биологией. На основе исследований в этой области ученые надеются в будущем создавать микроскопические роботы, чувствительные к патогенам и способные анализировать показатели внутри организма человека. Такие устройства смогли бы доставляться в кровь и выполнять диагностику и даже лечение изнутри.

Кульчин подчеркнул, что создание таких медицинских микророботов не произойдет быстро. Это долгосрочный проект, требующий прорывов в нескольких областях науки одновременно. Однако постепенное развитие технологий «лаборатории на чипе» приближает эту цель с каждым годом. Российские ученые работают над тем, чтобы сделать медицинскую диагностику более доступной и персонализированной для каждого пациента.

Успех проекта будет означать революцию в домашней медицине. Люди смогут регулярно проверять свое здоровье без очередей в поликлиниках и дорогостоящих анализов. Это особенно важно для регионов, где доступ к специализированной медицинской помощи ограничен. Разработка дальневосточных ученых может стать шагом к более справедливой системе здравоохранения, где диагностика доступна каждому.

Главный редактор

Андрей Вагнер

Журналист, главный редактор EVO-NEWS. Пишет об экономике, обществе и главных событиях дня.

Все материалы →