Een nieuw synthetisch papier voor bloedonderzoek via vingerprik kan nauwkeurige diagnostiek voor kanker bieden, COVID-19 en andere ernstige ziekten. Onderzoekers van het KTH Royal Institute of Technology zeggen dat de innovatie de detectie mogelijk maakt van belangrijke biomarker-eiwitten die anders het bloedplasmascreeningproces zouden kunnen omzeilen.

Er zijn eiwitten in uw bloed die met de huidige snelle diagnostiek niet kunnen worden gevonden, ook al kunnen deze dienen als belangrijke biomarkers die de arts vertellen dat u risico loopt op kanker, cardiovasculaire aandoeningen of andere ernstige medische problemen.

Een reden is dat deze eiwitten alleen in lage concentraties in het bloed worden aangetroffen, daarom moeten tests waarbij het bloed van het plasma moet worden gescheiden, ervoor zorgen dat er geen eiwitten verloren gaan tijdens het proces.

Wouter van der Wijngaart, een professor in micro- en nanosystemen aan de KTH, zegt dat het synthetische testpapier gemaakt door het KTH-onderzoeksteam minstens 10 procent meer eiwitten uit plasma heeft teruggewonnen dan mogelijk is met de huidige filtermethoden. De beste huidige filters maken terugwinning van 70 procent van het eiwit mogelijk, hij zegt.

"Dit zou in theorie voor elk type eiwit kunnen worden gebruikt, zoals antistoffen, van der Wijngaart. "Je zou je heel goed kunnen voorstellen dat er een testlijn voor COVID-19-antilichamen in de plasmastrip wordt toegevoegd."

Het verschil begint bij het oppervlak van het filter, hij zegt.

"Bloedfilters houden niet alleen bloedcellen buiten, maar ze binden ook eiwitten in het bloed, "zegt hij. "Dit is een probleem omdat filters een groot inwendig oppervlak hebben, vandaar veel bindingsplaatsen voor eiwitten."

Daarentegen, het relatief lage interne oppervlak van het synthetische papier - samengesteld uit een microschaal van in elkaar grijpende pilaren - bindt relatief weinig eiwit.

Het ontwerp van het filter bestaat uit een vierkant gebied dat bloedstollingsmiddel bevat, grenst aan een kanaal dat het plasma verzamelt. Bloed wordt gedruppeld op het vierkante gebied, waar het stollingsmiddel het bloed dwingt te stollen, en de bloedcellen komen daar vast te zitten. Het plasma stroomt in het kanaal door capillaire werking - een natuurlijk fenomeen dat het gevolg is van het samenspel tussen twee soorten krachten, cohesie en adhesie (dezelfde kracht waarmee water via de wortels in een plant kan stromen).

Van der Wijngaart zegt dat de plasma-extractor kan worden geïntegreerd met conventionele tests. Omdat ze afhankelijk zijn van de natuurlijke kracht van capillaire werking, laterale-flow teststrips zijn op zichzelf staand en autonoom, hij zegt. De productiekosten per eenheid van het materiaal zijn slechts ongeveer 2 tot 4 keer zo hoog als in commerciële tests, schatten de onderzoekers.

De resultaten werden gerapporteerd in Analytische scheikunde .