CODES: Многоканальный сенсор автоматической диагностики рака

Существующие и только еще создающиеся микрофлюидные устройства, помогающие определять биомаркеры заболеваний, представляют собой, как правило, миниатюрные устройства. Но в большинстве своем они требуют использования микроскопа, чтобы считать результаты, что нивелирует все преимущества их портативности.

Исследователи Технологического института в Джорджии (США) разработали электронный сенсор, использующий технологию CODES, который может автоматически обнаруживать клетки рака при прохождении исследуемой жидкости через несколько микрофлюидных каналов устройства. Использование цифрового кода, отмечающего появление клеток рака в разных каналах, стала возможным за счет применения заимствованной у телекоммуникационного протокола CDMA* технологии кодирования. Телефонный звонок или текстовое сообщение достигает абонента за счет того, что каждый телефон имеет уникальный идентификационный номер. Ученые использовали примерно такой же принцип для отслеживания клеток, которые сортируются в разных микрофлюидных каналах.

Технология CODES использует простую схему из трех электродов для получения уникального семиразрядного цифрового идентификационного номера для каждой клетки, проходящей через каналы в микрофлюидном чипе. Датчик использует принцип измерения изменения импенданса (комплексного сопротивления), когда клетка проходит по каналу в электрическом поле. Это позволяет определить размер клетки, а также где она находится в сенсоре и как быстро она движется. Такая идентификация и сопутствующая информация позволяют производить автоматический подсчет и анализ сортируемых клеток.

При исследовании ученые с помощью прототипа устройства и декодирования сигналов с четырех микрофлюидных каналов смогли идентифицировать клетки рака яичников с точностью не менее 90%, при доработке устройство должно, по мнению разработчиков, обеспечивать точность близкую к 100%.

* CDMA - это технология передачи данных в мобильных сетях, которую используют, например, Verizon и Sprint в США или Skylink в России.