Ученые создали тест-полоски для быстрого определения дефицита железа и витамина А в крови. Кроме того, тест покажет наличие у человека воспаления. Анализ занимает 15 минут, а его результаты можно интерпретировать при помощи отдельного ридера или специальной насадки на смартфон. Разработку и верификацию диагностического теста авторы описали в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Дефицит витамина А в организме приводит к нарушению зрения, иммунитета и кроветворения, а дефицит железа — к снижению работоспособности и к различным нарушениям развития у детей. Несмотря на то, что оба этих компонента легко восполнить с пищей, их недостаток все равно встречается часто. К примеру, недостаток железа диагностируется у двух миллиардов жителей Земли, а дефицит витамина А наблюдается примерно у трети жителей развивающихся стран. Возможность быстро определить недостаток этих компонентов поможет снизить число ассоциированных с ним заболеваний.
Ученые из Корнеллского университета под руководством Дэвида Эриксона (David Erickson) создали простой диагностический тест, который позволяет быстро определить концентрации железа и витамина А в сыворотке крови по интенсивности флуоресценции соответствующих зон на тест-полоске. «Считать» результат можно при помощи специального устройства-ридера, или насадки на смартфон под названием NutriPhone, который та же исследовательская группа представила ранее для определения множества «маркеров здоровья».
Тест основан на количественном определении белковых биомаркеров — ферритина (связывающего железо) и ретинол-связывающего белка (РСБ). Так как эти концентрация этих белков может изменяться при инфекции независимо от количества железа и витамина А, исследователи добавили в тест контрольный компонент — маркер воспаления, а именно С-реактивный белок. При превышении интенсивности флуоресценции этой зоны контрольного значения, результатам относительно концентрации витамина доверять не стоит, зато стоит обратиться к врачу по поводу возможной инфекции.
Тест-полоска устроена по тому же принципу, что другие подобные тесты, например, тест на беременность, который определяет наличие в моче определенного гормона по принципу «сэндвича». Зона инкубации тест-полоски содержит антитела против ферритина, РСБ и С-реактивного белка, соединенные с флуоресцентным красителем. На соответствующие зоны полоски пришиты антитела против ферритина и С-реактивного белка, но уже без красителя, либо РСБ (принцип определения количества РСБ здесь основан на конкурентном вытеснении).
В зону инкубации наносят каплю сыворотки крови, которая смешивается с антителами и благодаря капиллярному эффекту начинает подниматься по полоске. Когда смесь достигает соответствующей зоны, определяемый компонент связывается с пришитыми там антителами. Таким образом, в этой зоне образуется флуоресцентный «сэндвич» из антител, посередине которого находится нужное вещество. Зона РСБ светится зеленым светом, зона ферритина — оранжевым, а зона маркера воспаления — красным.
Исследователи проверили точность определения концентраций ферритина и РСБ стандартным методом (ELISA). Оказалось, что чувствительность теста составляет 88 процентов для ферритина и 100 процентов для витамина А, а специфичность соответственно, 97 и 100 процентов. Таким образом, тест-полоска обеспечивает быструю, но при этом точную диагностику сразу нескольких компонентов, и может быть использована для определения дефицита микронутриентов у жителей стран, где это наиболее актуально.
Недавно мы рассказывали про быстрый тест на аллергию, который занимает всего пять минут.
Дарья Спасская