Методы диагностики с помощью 3d печатных нанофильтров

Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино разрабатывают методы диагностики опасных заболеваний с использованием нанофильтров. Руководит небольшим коллективом доктор физико-математических наук Виктор Морозов.
Полимерные нанофильтры в лаборатории изготавливают методом электропрядения, используя в качестве расходного материала капрон, превращающийся в деликатную паутинку. Сама по себе технология известна уже несколько десятилетий, но в лаборатории Морозова ее усовершенствовали.
Изготовленные на опытной установке фильтры с высокой улавливающей способностью способны отделять мельчайшие частицы и микроорганизмы, на изготовление одной мембраны уходит всего несколько минут, а стоит она считанные копейки. Опытное оборудование ученые зачастую конструируют самостоятельно, применяя 3D печать для изготовления необходимых деталей.
В последние годы специалисты лаборатории работают над проектом по поиску маркеров туберкулеза. Фильтры были испытаны в туберкулезной клинике при Первом московском государственном медицинском университете им. И.М.Сеченова. В комбинации с методикой анализа ДНК оказалось возможным обнаружение двух-трех бактерий в одном кубометре воздуха.
Параллельно ученые разрабатывают приборы и приспособления, используя для изготовления прототипов 3D принтер. Одним из примеров служат персональные фильтры, вставляемые прямо в ноздри и улавливающие аэрозольные загрязнения. С одной стороны, такие простые приспособления можно использовать для сбора бактериальных анализов, с другой – применять в качестве респираторов в городах, полных смога. Вот только заинтересовать вышестоящие органы в производстве своих наработок у ученых не получается.
«Я пару раз в Минздрав направлял бумагу, что целесообразно с помощью наших нанофильтров проверять воздух в самолетах, которые летят из зон эпидемий. Мне ничего не ответили. Сейчас наши фильтры тестируют ученые с биофака МГУ. Ловят патогены в воздухе на станциях метро. Такие устройства можно и в тюрьмах использовать, где туберкулез распространен», – рассказывает Виктор Морозов.
Теперь исследователи работают над методикой поиска биомаркеров туберкулеза с Центральным научно-исследовательским институтом туберкулеза Российской академии медицинских наук. Возбудители туберкулеза присутствуют практически в каждом из нас, однако большинство людей обладает достаточным иммунитетом для подавления болезни. Задача ученых заключается в выявлении заболевания на ранней стадии.
«Мы разработали простое одноразовое устройство для сбора таких маркеров из легкого. Больной дышит туда, воздух проходит через фильтр, на нем остаются какие-то биочастицы. Мы их собираем и анализируем. Когда мы выдыхаем, в воздухе кроме воды, углекислого газа, каких-то молекул, которые дают запахи, есть небольшое количество микрокапелек, которые идут из глубины легких. А получаются они, когда мокрые стенки легочной ткани соприкасаются, а затем контакты расходятся, образуя жидкий мостик. При его разрыве вылетает очень маленькая капелька размером в 0,2-0,3 микрон. В кубическом сантиметре выдыхаемого воздуха может содержаться от одной до десятка таких капелек. Фильтрование выдыхаемого воздуха – самый легкий способ их собрать. Иначе человека нужно было бы положить на стол, залить в легкие физиологический раствор, а потом откачать раствор вместе с легочной жидкостью. Делается это под наркозом, процедура неприятная», – поясняет Виктор Морозов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *