Het diagnosticeren van een ziekte is een cruciale eerste stap in het verlenen van zorg. Echter, veel regio's over de hele wereld hebben geen gecentraliseerde infrastructuur en opgeleid personeel om deze tests uit te voeren. Dit leidt tot de behoefte aan goedkope testalternatieven, die op het zorgpunt kan worden toegediend. Om aan deze vraag te voldoen, gemakkelijk leesbare diagnostische tests die van papier zijn gemaakt, zijn ontwikkeld en geïmplementeerd om een ​​aantal ziekten over de hele wereld te bestrijden, waardoor een markt van bijna $ 6 miljard is ontstaan. Deze op papier gebaseerde tests, gewoonlijk laterale flow-assays genoemd, de aanwezigheid van specifieke moleculen in een monster zoals bloed of urine detecteren door een kleurverandering teweeg te brengen langs een 'testlijn' op de papieren strook, vergelijkbaar met de bekende zwangerschapstesten.

Hoewel dergelijke op papier gebaseerde tests zijn ontwikkeld voor het opsporen van een aantal ziekteverwekkers, zoals malariaparasieten, hiv, en Zika-virus, ze kunnen niet op betrouwbare wijze meerdere soorten moleculen tegelijkertijd detecteren, hun toepassing te beperken tot een breder scala aan diagnostische behoeften.

Onderzoekers van de UCLA Samueli School of Engineering hebben een nieuwe op papier gebaseerde sensor gemaakt die deze beperkingen overwint, de deur openen voor nieuwe diagnostische toepassingen. De resultaten van de evaluatie van deze nieuwe goedkope op papier gebaseerde sensor werden gepubliceerd in Lab op een chip , een tijdschrift van de Royal Society of Chemistry (VK).

Aydogan Ozcan, Chancellor's Professor of Electrical &Computer Engineering en de associate director van het California NanoSystems Institute aan de UCLA leidde het onderzoek in samenwerking met professor Dino Di Carlo van de UCLA Bioengineering Department, Professor Omai Garner, de associate director van UCLA Clinical Microbiology Lab, en Dr. Hyou-Arm Joung, een senior onderzoeksmedewerker bij UCLA Electrical &Computer Engineering Department.

Deze nieuwe op papier gebaseerde sensor maakt gebruik van een speciaal ontworpen 'detectiemembraan' dat tientallen individuele reactievlekken bevat, die elk een ander ziektespecifiek molecuul kunnen detecteren. Deze operatie wordt mogelijk gemaakt door de implementatie van een verticale stapel papier en met was bedrukte lagen, zorgvuldig ontworpen om ervoor te zorgen dat het patiëntmonster, in dit geval bewerkt bloed, werkt uniform samen met elke reactievlek op het op papier gebaseerde detectiemembraan van 1 cm x 1 cm. Daarom, dit ontwerp met meerdere detecties kan veel complexere tests uitvoeren die nodig zijn voor bijv. kanker, hart-en vaatziekte, of de ziekte van Lyme, onder andere, terwijl ze nog steeds $ 0,30 aan papiermaterialen gebruiken, samen met eenvoudige bedieningsstappen die in minder dan 20 minuten kunnen worden voltooid met minimale training van de gebruiker.

belangrijk, het UCLA-team heeft ook een goedkope gsm-bijlage ontwikkeld, die wordt gebruikt om de op papier gebaseerde tests te analyseren, het snel rapporteren van de resultaten aan de gebruiker via een mobiele app.

"Dit nieuwe gemultiplexte testplatform belooft op papier gebaseerde diagnostiek naar nieuwe en opwindende gebieden te stuwen, omdat het kan worden aangepast voor een aantal verschillende diagnostische doelen, "zei Dr. Ozcan. "In feite, we hebben al een veelbelovende mogelijkheid gevonden voor de diagnose van de ziekte van Lyme met onze op multiplex gebaseerde sensor."

De onderzoekers testten de prestaties van de nieuwe op papier gebaseerde sensor op menselijk bloedserummonsters waarvan bevestigd was dat ze Lyme-positief waren. het aantonen van de gelijktijdige detectie van drie veel voorkomende Lyme-specifieke antilichamen, veelbelovend als toekomstig diagnostisch hulpmiddel dat de dure apparatuur en getrainde technici zou kunnen vervangen die momenteel nodig zijn om de traditionele laboratoriumtests uit te voeren. Nu de ziekte van Lyme steeds vaker voorkomt in de Verenigde Staten, de recente uitvinding van Ozcan en zijn collega's is een belangrijke stap in de richting van het aanpakken van deze groeiende bedreiging voor de volksgezondheid.