Eenvoudige gevouwen vellen vetvrij papier kunnen helpen om betaalbare, betrouwbare veldtesten voor ziekten zoals malaria naar afgelegen delen van de derde wereld, wetenschappers zeggen.

In een nieuw artikel getiteld "Paper-based Microfluidics for Diagnosing Malaria in Low Resource Rural Environments", " gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , onderzoekers van universiteiten in Schotland en China, in samenwerking met het ministerie van Volksgezondheid in Oeganda, voor het eerst beschrijven hoe gevouwen papier in origamistijl, voorbereid met een printer en een hete plaat, heeft geholpen bij het opsporen van malaria met een gevoeligheid van 98% bij geïnfecteerde deelnemers van twee basisscholen in Oeganda.

Malaria is een van 's werelds belangrijkste oorzaken van ziekte en overlijden, treft meer dan 219 miljoen mensen in 90 landen over de hele wereld, en het doden van 435, 000 mensen alleen al in 2017.

Een belangrijk probleem voor het stoppen en omkeren van de verspreiding van de ziekte is de diagnose bij mensen die besmet zijn maar geen symptomen vertonen, een probleem dat alleen kan worden opgelost door wijdverbreide praktijktests. Echter, huidige testen, die afhankelijk zijn van een proces dat bekend staat als polymerasekettingreactie (PCR), kan alleen worden uitgevoerd onder laboratoriumomstandigheden, waardoor ze ongeschikt zijn voor gebruik op afgelegen locaties.

Het team, geleid door onderzoekers van de Universiteit van Glasgow in samenwerking met Shanghai Jiao Tong University en het ministerie van Volksgezondheid in Oeganda, hebben een nieuwe benadering van diagnostiek ontwikkeld. Het gebruikt papier om patiëntmonsters voor te bereiden voor een ander type detectieproces dat bekend staat als lusgemedieerde isotherme amplificatie, of LAMP, die draagbaarder is en beter geschikt is voor gebruik in het veld.

Het origami-platform gebruikt een in de handel verkrijgbare printer om het papier te coaten in patronen gemaakt van waterbestendige was, die vervolgens op een kookplaat wordt gesmolten, het hechten van de was aan het papier.

Een bloedmonster dat via een vingerprik bij een patiënt wordt afgenomen, wordt in een kanaal in de was geplaatst, dan wordt het papier gevouwen, het monster in een smal kanaal leiden en vervolgens drie kleine kamers die de LAMP-machine gebruikt om het DNA van de monsters te testen op bewijs van Plasmodium falciparum, de door muggen overgebrachte parasitaire soort die malaria veroorzaakt. De test kan ter plaatse in minder dan 50 minuten worden voltooid.

Professor Jonathan Cooper van de School of Engineering van de University of Glasgow is de hoofdauteur van de paper. Hij zei:"We hebben onze aanpak getest met vrijwilligers van twee basisscholen in de Mayuge- en Apac-districten in Oeganda. We namen monsters van 67 schoolkinderen, onder strikte ethische goedkeuring, en voerde diagnostische tests uit in het veld met behulp van optische microscopietechnieken, de gouden standaardmethode in deze instellingen met weinig middelen, een commerciële snelle diagnostische procedure die bekend staat als een laterale stroomtest en onze LAMP-aanpak. We hebben ook PCR uitgevoerd in Glasgow, op monsters die in het veld zijn verzameld.

"Onze diagnostische aanpak heeft malaria correct gediagnosticeerd in 98% van de geïnfecteerde monsters die we hebben getest, duidelijk gevoeliger dan zowel de microscopie- als de laterale flowtests, die respectievelijk 86% en 83% opleverden.

"Het is een zeer bemoedigend resultaat dat suggereert dat onze op papier gebaseerde LAMP-diagnostiek zou kunnen helpen om betere, sneller, effectiever testen op malaria-infecties in gebieden die momenteel onvoldoende worden bediend door beschikbare diagnostische technieken."

Dr. Julien Reboud van de School of Engineering van de Universiteit van Glasgow speelde een sleutelrol bij de ontwikkeling van de nieuwe diagnostische techniek.

Dr. Reboud zei:"Dit zijn uitdagende omgevingen voor elke test van dit type, zonder toegang tot de soorten koeling, speciale apparatuur en training die meer traditionele diagnostische procedures vereisen, dus het is zeer bemoedigend dat de diagnostische technieken die we hebben ontwikkeld zo gevoelig en betrouwbaar zijn gebleken.

"Met een toename van malaria-infecties in 13 getroffen landen volgens een vorig jaar uitgebracht rapport van de Wereldgezondheidsorganisatie, het is van vitaal belang dat nieuwe vormen van diagnose de mensen bereiken die ze nodig hebben, en we zijn vastbesloten om onze benadering van op papier gebaseerde LAMP-diagnostiek verder te ontwikkelen na deze bemoedigende studie."