В настоящее время, чтобы выяснить, есть ли у человека какое-либо заболевание почек, необходимо отправить образцы мочи на исследование в хорошо оборудованную лабораторию, что обычно занимает несколько дней. Однако новое портативное устройство способно выполнять такие анализы на месте, например, в отдаленных населенных пунктах.

Ведущий ученый профессор Юхонг Танг с действующим прототипом. Flinders University

Устройство, разработанное учеными австралийского Университета Флиндерса, представляет собой компактную модификацию так называемого биосенсора агрегационно-индуцированной эмиссии. Оно представляет собой 3D-печатный корпус, в котором размещены микропроцессор Raspberry Pi, цифровая камера и 7-дюймовый сенсорный монитор, а также несколько светодиодов, излучающих свет определенной длины волны.

Процесс тестирования происходит следующим образом: в образец мочи пациента добавляется светочувствительный химический реагент, после чего он помещается в устройство. Когда моча подвергается воздействию излучения светодиодов, реагент вступает в реакцию, вызывая флуоресценцию альбумина, присутствующего в жидкости.

Камера используется для измерения интенсивности флуоресценции и показывает уровень альбумина в моче. Повышенный уровень альбумина свидетельствует о нарушении функции почек, поскольку они неэффективно фильтруют белки, попадающие в мочу из кровеносной системы.

Специалисты наблюдают за данными на сенсорном мониторе. Они также могут сохранять или передавать информацию через встроенный модуль Wi-Fi, слот для карт памяти Micro SD или один из четырех портов USB. Питание осуществляется либо от розетки, либо от встроенного литий-полимерного аккумулятора.

В ходе испытаний, проведенных на образцах искусственной мочи, содержащей альбумин, было установлено, что это экономичное устройство по точности не уступает более дорогостоящим лабораторным приборам, которые, как правило, отсутствуют в небольших населенных пунктах или других отдаленных местах.

"Надежное, портативное устройство для точного измерения альбумина в моче можно было бы использовать в местных сообществах, для того чтобы избавить пациентов с хроническими заболеваниями почек от необходимости регулярно посещать больницу или клинику", - считает профессор Карен Рейнольдс, соавтор исследования. " Кроме того новая технология позволит своевременно диагностировать заболевания почек, необходимого для раннего вмешательства и направленного на предотвращение прогрессирования болезни".

Статья об исследовании под руководством профессора Юхонга Танга была недавно опубликована в журнале Materials Chemistry Frontiers.

Источники:  Flinders University, journal Materials Chemistry Frontiers.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214180422000332)
(https://news.flinders.edu.au/blog/2022/07/03/mobile-kidney-disease-testing/)