Ковидометр: в РФ разрабатывают домашний прибор для измерения антител к коронавирусу
Российские ученые разрабатывают портативный прибор, который позволит узнать, есть ли у человека антитела к коронавирусу, в домашних условиях. Прототип устройства состоит из набора сменных сенсоров и блока-приставки к смартфону.
Чтобы сделать тест, нужно будет капнуть кровью на сенсор, и через несколько минут на экране блока-приставки отобразится результат. Сейчас уже готовы лабораторные образцы биосенсоров, исследователи проводят их испытания. Новое устройство может быть полезно, но "диагноз" прибора в любом случае должен будет подтверждать врач на основе лабораторного анализа, указали эксперты.
Лаборатория дома
Устройство для определения антител к SARS-CoV-2 в домашних условиях разрабатывают ученые из центра Национальной технологической инициативы (НТИ) "Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества" и межотраслевого инжинирингового центра "Композиты России" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Прибор будет состоять из биосенсора и блока-приставки к смартфону, который обработает полученную информацию. Ожидается, что система "увидит" антитела IgM и IgG и, кроме того, отличит их друг от друга.
Принцип работы прибора заключается в фиксации изменения электрической проводимости (изменение сопротивления) при взаимодействии биочувствительного материала с белками-маркерами заболевания, рассказал директор центра НТИ Владимир Нелюб. В данном случае — с антителами, которые вырабатывает организм при инфицировании коронавирусом.
— В качестве биочувствительного материла мы используем аптамеры, — пояснил ведущий инженер межотраслевого инжинирингового центра "Композиты России" Иван Комаров. — Это короткие, искусственно синтезированные кусочки ДНК или РНК, которые специфически взаимодействуют с маркерами заболевания. Аптамеры нанесены на чип, покрытый проводящим слоем из восстановленного оксида графена. При связывании с маркерами заболевания, в данном случае с антителами, они приобретают дополнительный электрон или теряют его. Это меняет сопротивление проводящего слоя. Проходящий по нему ток увеличивается или уменьшается, что и регистрирует прибор.
В использовании устройство будет похоже на глюкометр. На сенсор в специальное "окошко" нужно будет поместить каплю крови (например, проколов палец). Спустя 2–3 минуты на экране должен отобразиться результат: есть ли антитела к SARS-CoV-2 в крови и каков их уровень.
— Любой новый метод тестирования наличия иммунитета к COVID-19 — нужная и важная разработка, — подчеркнул директор центра Genetico Артур Исаев. — Сейчас для тестирования на антитела к COVID-19 применяют в основном иммуноферментный и иммунохроматографический анализ, а также хемилюминесценцию. Судя по описанию, предложенный авторами метод принципиально отличается от уже используемых. Это совершенно новый подход. Но даже если его успешно реализуют, для внедрения в практическую медицину потребуется время. Впрочем, любой новый метод нуждается в его "осмыслении".
Поставить на замену
Сейчас уже готовы лабораторные образцы биосенсоров, разработчики проводят их испытания. Пока исследуется "умение" прототипов прибора давать качественную оценку уровня антител. На следующих этапах будет отработана функция регистрации количества антител.
По предварительным оценкам разработчиков, после поступления в продажу устройство будет стоить около 5 тыс. рублей. Блок-приставку к смартфону можно будет использовать много раз, а сам биосенсорный чип ученые планируют сделать сменным. Скорее всего, при покупке прибора человек сразу будет получать блок биосенсоров с возможностью докупить нужное количество чипов отдельно.
В дальнейшем ученые намерены попытаться найти дополнительные маркеры COVID-19, которые можно будет использовать для более точной идентификации перенесенной или присутствующей инфекции. Потенциально это позволит увидеть стадию течения болезни.
— Описанный метод измерения уровня антител относится к так называемым скрининговым методикам (применяются для первичного обследования бессимптомных лиц с целью выявления заболевания. — "Известия"), — отметил врач-инфекционист "Инвитро" Андрей Поздняков. — На практике скрининговые методики могут обладать довольно высокой чувствительностью, но специфичность, как правило, страдает. То есть вероятны ложноположительные результаты. Полученные с помощью предложенного прибора данные будут нуждаться в подтверждении другим методом. Например, ни один эндокринолог не будет ориентироваться на показания только глюкометра, а заставит пересдать кровь для нормального биохимического анализа.
Пока необходимости регулярно и часто измерять уровень антител к коронавирусу нет, отметил эксперт. Впрочем, если сбудется неблагоприятный сценарий и SARS-CoV-2 будет дальше мутировать, не теряя своих патогенных свойств, людям может быть удобно регулярно измерять уровень антител и при отрицательном результате быстро ревакцинироваться. Впрочем, отсутствие антител еще не говорит о том, что организм беззащитен против COVID-19, напомнил Андрей Поздняков. Противостоять ему может и Т-клеточный иммунитет, который такой тест не покажет
— Наибольшую сложность в работе с такими "быстрыми" системами представляет стандартизация условий проведения реакции и оценки ее результатов. От этого будет зависеть погрешность измерений и возможность массового тестирования с использованием данного метода, в том числе в домашних условиях, — отметил медицинский директор лабораторной службы "Хеликс" Дмитрий Денисов.
Аналогичные приборы можно сделать для определения маркеров других заболеваний, например гепатита, адено-, корона- и ротавирусных инфекций. Для этого достаточно будет подобрать биочувствительный материал под эти инфекции. Правда, с гриппом возникнут сложности — этот вирус имеет слишком много штаммов, поэтому создать более или менее точный сенсор проблематично.
