Материаловеды НИТУ «МИСиС» вместе с коллегами химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова разработали дешевый и качественный способ доставки образцов крови и других биологических жидкостей на любые расстояния для проведения анализов в лаборатории. Способ аналогичен технологии получения сухих пятен крови, которая уже зарекомендовала себя в неонатальном скриниге. Сейчас в профессиональной среде обсуждается возможность расширения границ применения новой технологии, которая в ближайшем будущем может вытеснить традиционные методы отбора проб и стать глобальной системой скрининга населения на инфекционные заболевания (ВИЧ, гепатит, туберкулез и тд).
«Используемый при скрининге новорожденных способ получения сухих образцов крови, когда несколько капель крови наносят на специальные целлюлозные носители, и потом высушивают на воздухе, требует специальных карточек, которые в нашей стране не производятся, а также специализированного дорогостоящего оборудования для получения образцов биоматериала для проведения последующего анализа. А такое есть далеко не в каждом крупном городе, — рассказывает предысторию открытия один из разработчиков проекта старший научный сотрудник кафедры функциональных наносистем НИТУ „МИСиС“, к.х.н. доцент Александр Осипов. — Кроме того трудность использования таких носителей для количественного анализа крови животных и человека обусловлена неравномерностью ее растекания на носителе ввиду сложной структуры целлюлозы и наличия необратимой сорбции компонентов крови, что сильно искажает результаты анализа».
Поэтому в настоящее время в медицинской и ветеринарной диагностике используют специальные шприцы-пробирки для получения жидких образцов крови или сыворотки, которые доставляют в лаборатории для проведения анализа в специальных контейнерах с соблюдением температурных условий (часто в замороженном виде). Это достаточно дорого и неудобно. К тому же, при возможном нарушении температурных или временных условий доставки и хранения образцы крови теряют свои свойства, что приводит к неправильным результатам.
Проблему удалось решить, заменив целлюлозу специально подготовленным пористым неорганическим материалом, содержащим наночастицы металлов. Ученым удалось подобрать состав и форму поглотителя таким образом, чтобы кровь распределялась равномерно по всему объему, а при смывании анализируемые компоненты крови практически полностью переходили в раствор.
Высыхают модифицированные образцы примерно в 2 раза быстрее, что значительно ускоряет процесс пробоподготовки. Для транспортировки в лабораторию карточка вкладывается в конверт и пересылается по почте без необходимости использования специального транспорта, что приводит к значительной экономии. Например, при возникновении экстренной эпидемиологической ситуации — вспышке сибирской язвы на Ямале в 2016 году — стоимость оперативной доставки партии биоматериала в московскую лабораторию обычным образом достигала нескольких миллионов рублей.
Стоимость самой карточки, даже при ручном мелкооптовом производстве, впятеро ниже промышленного импортного целлюлозного аналога: 40 рублей против 180 рублей. При переходе на масштабное производство, цена станет еще ниже.
Пока создатели новой запатентованной технологии пробоподготовки решили сконцентрироваться на ветеринарной диагностике, потому что именно в животноводстве постоянно возникает необходимость проведения сотен тысяч анализов, а условий для этого на животноводческих фермах, расположенных в удаленных районах, как правило, нет.
Как отметила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова, «в рамках Федеральной целевой программы „Исследования и разработки“ группа ученых НИТУ „МИСиС“ под руководством кандидата химических наук, доцента Александра Осипова разработала принципиально новую систему транспортировки биоматериалов, которая в будущем может стать основой глобального скрининга населения. Ученые университета уже ведут переговоры с ведущими российскими лабораториями, а также с несколькими крупными компаниями Юго-Восточной Азии, которые заинтересованы в применении новой системы как в медицинской диагностике, так и в ветеринарии».
Основным партнером практической апробации предлагаемой технологии стал Федеральный центр защиты животных (ВНИИЗЖ, г. Владимир). Сейчас с учеными сотрудничают несколько крупнейших птицеводческих и животноводческих хозяйств России, которые определяют уровень иммунитета птиц, при вакцинации, наличие вирусов ящура, бешенства, лейкоза и других особо опасных инфекций животных. После завершения испытаний и сертификационных процедур можно будет приступать к серийному производству опытных серий мембранных носителей нового образца для пробоотбора. По предварительной оценке, все необходимые документы будут готовы к концу 2017 года.
