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Un test diagnostico rapido ed economico per l'HIV e altre infezioni
Un piccolo chip di plastica che costa solo 10 centesimi può diagnosticare in modo affidabile l'HIV e la sifilide in circa 15 minuti. Il chip, basato sulla microfluidica, utilizza piccoli wafer che manipolano con precisione volumi di nanolitri di fluido per eseguire una sequenza di reazioni chimiche.
Test rapido per l'HIV: Questo chip microfluidico può rilevare la sifilide e l'HIV in soli 15 minuti da un microlitro di sangue.
Sviluppato da Samual Sia e dai collaboratori della Columbia University, il sistema è stato progettato per essere utilizzato in ambienti poveri di risorse. I test sul campo in Ruanda hanno dimostrato che il chip funziona come la tradizionale diagnostica HIV di laboratorio. Sia vuole distribuire il test nelle cliniche prenatali in Africa.
Molte cliniche sanitarie e persino ospedali cittadini in Africa devono inviare campioni di sangue a un laboratorio nazionale per l'elaborazione, un processo che può richiedere giorni o settimane. Ma nelle aree rurali povere, dove i pazienti potrebbero dover viaggiare per giorni per raggiungere una clinica, è improbabile che molte persone tornino per una seconda visita per ottenere i risultati. I test che danno risultati affidabili in pochi minuti potrebbero fare un'enorme differenza lasciando che il medico tratti il paziente durante la visita.
Sebbene esistano già test diagnostici rapidi per l'HIV e alcune altre infezioni, in genere non vengono utilizzati nelle aree povere dell'Africa perché sono più complicati da leggere e più costosi da usare. Tali test si limitano a rilevare una singola malattia per uso. Con il chip Sia è possibile aggiungere al chip ulteriori test, come per l'epatite o la malaria, senza aumentare significativamente il costo.
Per rendere la tecnologia della microfluidica più pratica da usare nei paesi poveri, il team di Sia l'ha progettata per essere poco costosa da realizzare e facile da leggere, quindi ha personalizzato metodi di produzione per tali scopi. I chip sono prodotti tramite un processo di stampaggio a iniezione di plastica che è stato ottimizzato per creare caratteristiche su scala nanometrica. I reagenti per la reazione di rilevamento vengono conservati in un tubo, separati da bolle d'aria, e introdotti nel chip con la semplice trazione di una siringa.
Il processo non richiede parti mobili, elettricità o strumentazione esterna e richiede una quantità molto piccola di sangue, circa un microlitro. A differenza di molti dispositivi di microfluidica, i risultati possono essere letti senza microscopi o altri costosi sistemi ottici. Un semplice sensore ottico su uno strumento delle dimensioni e del costo di un telefono cellulare fornisce i risultati del test.
Il team di Sia ha lavorato con la Columbia's School of Public Health, l'amministratore sanitario ruandese e organizzazioni sanitarie non governative per testare il dispositivo nella capitale del Ruanda, Kigali. Fino all'8 per cento delle donne di Kigali sono sieropositive e possono essere necessari giorni o settimane per ottenere i risultati dei test dell'HIV in ospedale perché i campioni di sangue devono essere inviati a un laboratorio esterno per l'analisi. Quando il dispositivo di Sia è stato utilizzato per testare l'HIV e l'HIV e la sifilide in combinazione, ha rilevato il 100% dei casi, con un tasso di falsi positivi di circa il 4-6 percento, alla pari dei test di laboratorio standard. I risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista Medicina della natura .
Riconoscendo la sfida di raccogliere fondi per commercializzare una tecnologia per le nazioni povere, Sia e due partner hanno fondato una società chiamata Claros Diagnostics. Hanno vinto un finanziamento di rischio per sviluppare un dispositivo da utilizzare negli studi medici nei paesi ricchi per monitorare i segni del cancro alla prostata, un dispositivo che ha ottenuto l'approvazione alla commercializzazione in Europa a giugno. Il team di Sia alla Columbia ha quindi adattato la tecnologia per testare le malattie sessualmente trasmissibili; oltre all'HIV, alla sifilide e all'epatite, stanno lavorando ai test per l'epatite B e C, l'herpes e la malaria. Sebbene il test sia stato sviluppato per l'uso nei paesi poveri, alla fine potrebbe trovare attrattiva anche altrove.
L'obiettivo iniziale di Sia è sulle cliniche prenatali. Se prendi le malattie nelle madri, puoi prevenire la trasmissione ai neonati, aumentando l'impatto clinico, afferma Sia. Secondo la ricerca, il test della sifilide nelle madri e nelle donne incinte potrebbe ridurre di 200.000 il numero di anni persi a causa di problemi di salute, disabilità o morte prematura in Ruanda.
Sia e i suoi collaboratori devono ancora affrontare un grosso ostacolo: trovare finanziamenti per sviluppare il dispositivo STD in un prodotto commerciale. Sebbene i ricercatori abbiano vinto sovvenzioni e raccolto fondi di capitale di rischio per sviluppare la tecnologia, compresi i soldi della Fondazione Gates per trovare il mercato migliore, devono ancora ottenere fondi per implementare ampiamente la tecnologia. Ironia della sorte, la Gates Foundation ha rifiutato di finanziare il prossimo passo nello sviluppo, sebbene la ricerca abbia dimostrato che i test STD erano il mercato ottimale per applicare la tecnologia.