Technologia opiera się na trzech podstawowych modyfikacjach odtwarzacza. Pierwszą z nich jest dodanie nowej laserowej diody zaprojektowanej specjalnie na cele eksperymentu. Kolejną modyfikacją jest oprogramowanie, jakie będzie obsługiwało odtwarzacz. Zawiera ono szereg instrukcji dotyczących prędkości wirowania płyty oraz rejestracji danych. Kolejną zmianą, jaka odróżnia urządzenie z Nature Photonics od zwykłego odtwarzacza DVD, jest nośnik. Maszyna testująca wymaga specjalnych półprzezroczystych, wielowarstwowych, polimerowych płyt. Dyski te są największym wyzwaniem „DVD – diagnozy” – jak określają nową metodę naukowcy. Wewnątrz płyt znajdują się kolankowato zagięte kanaliki, które wypełnia się krwią badanego pacjenta. Wnętrze kanalików musi być wykonane z materiału, do którego jest w stanie się przyłączyć specyficzny dla choroby znacznik. Dla HIV takim wskaźnikiem są komórki CD4+ limfocytów T.

Tak zmodyfikowany odtwarzacz jest gotowy do działania. Specjalną płytę DVD napełnia się krwią pacjenta. Światło lasera przechodzi na drugą stronę płyty, ponieważ płyta jest półprzezroczysta. Odczytując światło lasera uzyskujemy obraz tego, co się dzieje wewnątrz płyty. Ponieważ na płytę w odtwarzaczu działa siła odśrodkowa, wszystkie elementy krwi przesuwają się w kierunku zewnętrza płyty, w głąb kolankowato zagiętych rurek. Jedynie limfocyty CD4+ pozostają na swoim miejscu, ponieważ przylepiają się do wnętrza płyty. Przyklejone limfocyty blokują światło lasera, dzięki temu wiemy, ile z nich znajduje się wewnątrz płyty. Im więcej limfocytów zostanie wykrytych tym mniejsze prawdopodobieństwo, że pacjent jest nosicielem wirusa HIV. Test nie jest perfekcyjny, jak zaznaczają naukowcy. Test nie jest w stanie wykryć wirusa na wczesnych etapach zakażenia, jednakże może wykryć jego obecność dużo wcześniej, zanim zakażeni odczują pierwsze objawy choroby. Tak wczesne wykrywanie oznacza, że chorym można szybko podać leki antywirusowe i zmniejszyć ilość wirusa w ich krwi.

Ta technika nie jest tylko ograniczona do testowania HIV. Można jej używać do testowania każdej choroby, dla której jesteśmy w stanie wykonać specjalny dysk będący w stanie „związać” specyficzny znacznik chorobowy. Naukowcy oceniają, że koszt produkcji urządzania opartego na ich prototypie wyniósłby jedynie 200$ w porównaniu do 25 000$, które trzeba zapłacić za najtańszy cytometr przepływowy.

Mogłoby się wydawać, że najważniejszym elementem walki z AIDS jest walka z samą chorobą oraz zapobieganie zakażeniom HIV. Nadal jednak istnieje zapotrzebowanie na tanie i szybkie metody diagnostyczne. Dzięki nim będzie można wyeliminować „problem AIDS” z życia ludzi, tak jak to uczyniono w przypadku polio. Urządzenie opracowane przez Nature Photonics na pewno zainspiruje naukowców z całego świata.

Łukasz Kałużny

Źródła:

http://www.extremetech.com/extreme/153223-researchers-turn-regular-dvd-player-into-cheap-hiv-testing-machine