Одноразовий CRISPR-сенсор діагностує рак і ВІЛ без лабораторій

Одноразовий ДНК-сенсор на основі технології CRISPR дозволяє дешево й точно діагностувати рак і ВІЛ у домашніх умовах без потреби в лабораторії.

Дослідники MIT розробили електрохімічний сенсор із золотою електродною плівкою, вкритою ДНК, що реагує на фермент Cas12. Він активується при наявності цільового гена й «розрізає» ДНК на сенсорі, змінюючи електричний сигнал. Цей процес автори порівнюють із газонокосаркою: «Якщо Cas12 увімкнений, це як газонокосарка, яка зрізає всю ДНК на електроді, і це вимикає сигнал» (А. Фурст).

Важливою інновацією стало використання полімерного шару з полівінілового спирту (ПВС), який формує захисну оболонку для ДНК. Він запобігає пошкодженню від кисню й високих температур. «Після висихання вона створює дуже міцний бар’єр проти основних факторів, які можуть пошкодити ДНК» (А. Фурст). Це дозволило зберігати сенсори при 65 °C без втрати активності протягом двох місяців.

Вартість виготовлення одного сенсора становить приблизно 50 центів, що робить його доступним для малозабезпечених регіонів. Пристрій працює зі сечею, слиною або мазками з носа. Він виявив PCA3, біомаркер раку простати, без втрати чутливості навіть після зберігання. «Ми зосереджуємося на діагностиці, до якої багато людей мають обмежений доступ» (А. Фурст).

MIT планує польові випробування та серійне виробництво сенсорів, які не потребують холодового ланцюга для доставки. Це значно розширює можливості тестування у віддалених місцях. «Тепер, коли ми можемо їх захистити, ми можемо відправляти їх» (А. Фурст).