Исследовательская группа из Центра инноваций в бумажной промышленности и Высшей школы медицины Университета Эхиме в городе Сикокутюо на западе Японии разработала технологию, позволяющую проводить анализ крови с использованием всего лишь небольшого объёма образца.
Новое слово в получении биоматериала
В основе метода лежит использование фильтра, изготовленного по технологии производства бумаги и обработанного специальными составами. Этот фильтр отделяет плазму (жидкую составляющую крови) для проведения анализа.
Университет уже подал заявку на патент для данной технологии, которая может сделать анализ крови более дешёвым и простым, а также сократить необходимость в поездках и уменьшить физический дискомфорт при процедуре.
В разработке технологии участвовали научный сотрудник центра специализирующийся на машиностроении Йо Катаока с группой исследователей, результаты их работы были представлены в конце весны на симпозиуме Японского общества аналитической химии.
Анализ крови – одно из базовых исследований, используемых для диагностики заболеваний и оценки состояния здоровья человека.
Клетки крови, включая эритроциты и лейкоциты, необходимо отделять от плазмы, чтобы избежать ошибок при анализе, вызванных цветом клеток или изменением состава образца из-за продолжающегося метаболизма клеток крови.
В настоящее время для отделения клеток крови от плазмы используются центрифуги, что требует забора относительно большого объёма крови.
Обычно во время медицинских осмотров и подобных процедур берут от 10 до 15 миллилитров крови, ключевое преимущество нового метода заключается в том, что для него требуется всего около 0,05 миллилитра – объём, примерно равный одной капле для глаз.
Разработанный фильтр был создан путём формирования листа из смеси сверхтонких стекловолокон (диаметром около 0,001 миллиметра) и волокон поливинилового спирта.
В ходе экспериментов группе удалось получить не менее 0,004 миллилитра плазмы из образца крови объёмом 0,05 миллилитра, при этом эффективность фильтрации клеток крови превысила 99,9 процента.
Меньше физических и технологических затрат
По данным исследователей, результаты анализа уровня глюкозы и общего холестерина в плазме, полученной новым методом, оказались в целом сопоставимы с результатами анализа плазмы, выделенной из крови тех же людей с помощью центрифугирования. Для центрифугирования требуется внешний источник энергии, например электричество, новый же метод не нуждается во внешнем энергоснабжении, поскольку в его основе лежит капиллярный эффект – способность жидкости втягиваться в узкие пространства.
Этот метод позволит проводить тестирование легко и многократно, причём результаты некоторых анализов можно будет получить сразу же на месте.
Исследователи рассчитывают, что новая технология найдет широкое применение в медицине, в том числе во время пандемий инфекционных заболеваний.
«Нам удалось разработать эту технологию благодаря объединению передовых знаний и опыта в области производства бумаги, – отметил Катаока. – Мы надеемся, что она получит широкое распространение в сфере профилактики заболеваний для стареющего общества и позволит проводить удобное тестирование в домашних условиях».
Принципиальная разница нового теста, если он дойдет до стадии внедрения в лабораторные исследования анализов в том, что вместо забора венозной крови, центрифугирования, подготовки и лабораторного анализа, кровь потребуется наносить из пальца на бумагу. За счёт капиллярного движения жидкости и структуры фильтра, она может отделять клетки крови от плазмы/сыворотки, удерживать определённые компоненты и одновременно служить средой для хранения образца.
Современные бумажные системы уже способны отделять плазму из очень небольшого количества биоматериала. Сейчас же на это уходит множество пробирок и центрифугирование для получения нужного качества и количества крови.
11 сентября 2026