Ein Gerät von der Größe eines Flash-Laufwerks kann HIV in nur einer halben Stunde erkennen

Quelle: Imperial College London

Spezialisten des Imperial College London und von DNA Electronics haben ein Handgerät entwickelt, mit dem das Vorhandensein von HIV und die Konzentration des Virus in einer kleinen Blutprobe (normalerweise ein Tropfen) nachgewiesen werden können. Nach der Analyse generiert dieses Gadget ein Signal, das an einen PC, Laptop oder ein tragbares Gerät übertragen wird, wo dieses Signal von einer speziellen Software verarbeitet wird.

Laut den Entwicklern kann das Gerät jederzeit und überall verwendet werden - sowohl zu Hause als auch in Krankenhäusern in abgelegenen und unzugänglichen Regionen. Die Testzeit beträgt nur eine halbe Stunde oder weniger. Informationen über das Projekt, die von Entwicklern in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden. Wissenschaftler behaupten, dass die Genauigkeit der Bestimmung des Vorhandenseins von HIV im Blut sehr hoch ist.

Neue Technologien ermöglichen es Menschen, Tests selbst durchzuführen. Moderne Tests werden etwa drei Tage lang durchgeführt, oft sogar länger, und erfordern das Senden von Blutproben an das Labor, so dass auch Zeit für den Transport aufgewendet wird. Dies ist bei weitem nicht immer möglich, da sich einige Regionen verschiedener Länder in beträchtlicher Entfernung von den Zentren befinden, in denen eine solche Analyse durchgeführt wird. Oft sprechen wir über Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern. Das Schlimmste ist, dass es in Ländern mit dem höchsten Anteil an HIV-Trägern überhaupt keine oder nur wenige Labors im ganzen Land gibt.

Der rechtzeitige Nachweis von HIV ermöglicht die Verwendung von Methoden zur Behandlung von Retroviren, die das Vorhandensein von HIV im Blut signifikant reduzieren und die Entwicklung und Aktivität hemmen. In einigen Fällen scheitern moderne Behandlungsmethoden - möglicherweise, weil das Virus eine Resistenz gegen die medikamentöse Behandlung entwickelt. Das erste Signal dafür ist eine Zunahme der Anzahl von Krankheitsviren im Blut. Deshalb ist eine ständige Überwachung und Analyse erforderlich, um die Wirksamkeit der Behandlung sicherzustellen.

Das Problem liegt auch in der Tatsache, dass die meisten Laboratorien, die das Vorhandensein von HIV im menschlichen Blut mithilfe von Antikörpern nachweisen können, die Konzentration von Viren nicht bestimmen können. Die Analyseergebnisse in solchen Labors zeigen nur, ob eine Person infiziert ist oder nicht. Wie oben erwähnt, ist es für Patienten, die sich einer medikamentösen Behandlung unterziehen, wichtig, den Virusspiegel in ihrem Blut zu überwachen.

Das humane Immundefizienzvirus infiziert Zellen des Immunsystems, die CD4-Rezeptoren auf ihrer Oberfläche haben: T-Helfer , Monozyten , Makrophagen , Langerhans-Zellen , dendritische Zellen , Mikroglia-Zellen. Infolgedessen wird das Immunsystem gehemmt, das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) entwickelt sich, der Körper des Patienten verliert seine Fähigkeit, sich gegen Infektionen und Tumore zu verteidigen, es entstehen sekundäre opportunistische Krankheiten, die für Menschen mit normalem Immunstatus nicht charakteristisch sind.

Dr. Graham CookEiner der Entwickler des tragbaren Labors auf einem Chip sagt, die Wirksamkeit von HIV-Behandlungen habe sich in den letzten 20 Jahren drastisch verbessert. Patienten mit dieser Krankheit können problemlos leben, wenn sie ständig die richtigen Medikamente einnehmen. Ohne die notwendige Behandlung führt die Krankheit durchschnittlich 9 bis 11 Jahre nach der Infektion zum Tod des Patienten (abhängig vom Subtyp des Virus). Die Lebenserwartung im AIDS-Stadium beträgt etwa neun Monate. Bei der Durchführung einer antiretroviralen Therapie beträgt die Lebenserwartung des Patienten 70-80 Jahre.

„Die Überwachung der Viruskonzentration im menschlichen Blut ist jedoch für eine wirksame Behandlung von entscheidender Bedeutung. Heutzutage erfordert eine solche Beobachtung oft erhebliche zeitliche und finanzielle Kosten. "Wir haben dieses Gerät entwickelt, dessen Größe ursprünglich der Größe des Kopierers entsprach, und es schrittweise auf die Größe eines Flash-Laufwerks reduziert."

Die Entwickler behaupten, dass sich ihr Projekt noch in der Anfangsphase der Entwicklung befindet. Jetzt können Patienten regelmäßig Tests durchführen und dabei die Menge der Viren in ihrem Blut beobachten. Das Gerät kann besonders in Afrika, in armen Ländern mit geringer medizinischer Versorgung, nützlich sein. Hier gibt es manchmal generell keine Möglichkeit, die notwendigen Analysen durchzuführen.

Das Gadget selbst verwendet einen Chip von einem Mobiltelefon. Für die Arbeit braucht er nur einen Tropfen Blut. Befindet sich das Virus im Blut, ändert dies den Säuregehalt der Probe. Das Gerät nimmt auf und sendet das entsprechende Signal. Es wird von der Verwaltungssoftware auf einem Mobiltelefon oder PC akzeptiert. In den letzten Monaten haben Entwickler 991 Blutproben getestet. Die Genauigkeit der Analyse betrug 95%. Die durchschnittliche Analysezeit beträgt 20,8 Minuten.

Jetzt möchten Wissenschaftler ihr Labor auf einem Chip so modifizieren, dass das Gerät das Vorhandensein und die Konzentration anderer Arten von Viren im Blut bestimmen kann. Zum Beispiel Hepatitis-Virus. Die Autoren des Projekts glauben, dass ihre Arbeit ein großartiges Beispiel dafür ist, wie eine neue Analysemethode in Kombination mit moderner Technologie die Art und Weise, wie HIV-Patienten behandelt werden, verändert und es ermöglicht, einen schnellen, genauen und effektiven Bluttest durchzuführen.

Source: https://habr.com/ru/post/de399059/