Enklare att spåra tidig malaria- och sömnsjukesmitta

– Vi har hittat ett sätt som sorterar fram partiklar utifrån deras form eller mjukhet. Idén skiljer sig rätt rejält från dagens metoder, berättar Jonas Tegenfeldt, docent i fasta tillståndets fysik vid Lunds Tekniska Högskola och den som initierat projektet som nu omfattar 15 universitet, företag, kliniker och NGO:s världen över.

För sjukvårdare i Afrika och på andra håll där tropiska sjukdomar härjar kan detta bli en välkommen nyhet. Idag manglas blodprov genom många och dyra maskiner som flertalet sjukhus sällan ens har.

Med den här metoden kan man istället droppa en droppe blod på ett chip som är utformat så att parasiterna samlas ihop på ett ställe och därför blir lättare att upptäcka. Därefter plockar man fram sin mobiltelefon ? som faktiskt är ganska vanlig i Afrika.

Med hjälp av en enkel mikroskop-app, utvecklad vid University of California, tas en bild som sms:as vidare för labbanalys till närmsta större sjukhus.

Tekniken medför att det inte blir nödvändigt för patienterna att ta sig till sjukhuset. Istället kan sjukvårdaren ta på sig en ryggsäck med utrustningen i och gå ut och ta proven på plats istället.
Sjukdomar kan också upptäckas i tidigt skede då det inte behövs så många ovälkomna partiklar för att de ska hittas.

– Till slut ska vi landa i en enkel och billig lösning, men det fordras mycket arbete för att komma dit, säger Jonas Tegenfeldt.
I projektet kommer man även testa att fånga in bakterier och cirkulerande cancerceller som riskerar bli metastaser.

– Cancerceller tenderar att vara mjukare än friska celler. Idag används antikroppar som binder till de markörer som finns på vissa cancerceller, men långt ifrån alla cancerceller kan spåras på det här sättet, berättar Jonas Tegenfeldt.

Vad gäller bakterier är det viktigt att koncentrera upp dem – man vill ju detektera sjukdomen på ett tidigt skede då bakterier är få.

En färdig prototyp finns och om fyra år förväntar sig forskarna ha en färdig produkt.

Bakgrundsfakta: 15 nya doktorander inom medicin, fysik och ingenjörsvetenskaper kommer att anställas i projektet, varav tre i Lund. I projektet ingår 15 universitet, företag och organisationer.

Så fungerar tekniken
I det lilla chippet av silikongummi finns långa pelare (tunna som en tiondel av diametern hos ett hårstrå) som silar blodet. Detta tempel i miniatyrskala har en sådan planlösning att sömnsjukans små parasitmaskar, eller vad man nu vill upptäcka, fastnar och leds vidare mot en mikroskopiskt liten behållare. Eftersom de samlas på en plats blir det ganska enkelt att upptäcka dem. Blodets övriga innehåll, plasman, samt de röda och vita blodkropparna i blodet skiljer sig till storlek och form och förs därmed till andra platser på chippet. Fysikaliska kunskaper om hur vätskor flödar spelar stor roll för strukturens utformning.

Tekniken är en vidareutveckling av en metod som på engelska heter “determinstic lateral displacement” och uppfanns på Princeton för cirka tio år sedan. Den sorterar dock endast på storlek vilket begränsar de praktiska tillämpningsmöjligheterna. För att spåra sjukdomar är det en stor fördel att ha mer än storlek som variabel.

– Om en tallriksformad partikel ligger platt mot pelaren så sorterar vi med avseende på tjockleken. Om den ligger platt mot golvet i stället sorterar vi istället utifrån partikelns diameter, förklarar Jonas Tegenfeldt.

Vad gäller mjukhet så drar man nytta av att partikeln deformeras när den rör sig i vätskan. Vid låg hastighet deformeras den lite och vid hög deformeras den mycket. Det betyder att en mjuk partikel ändrar sin effektiva storlek när man ändrar hastigheten, medan en hård partikel inte gör det.

Hemsida: http://nanobio.ftf.lth.se/~lapaso/