Test måler elektrolytter fra ravsyre
På Winnie E. Svendsens arbejdsbord ligger 20 af de elektroniske kredsløb, som hver af de nye tests skal bestå af. Kredsløbene er formet som små chips, hvor forskerne med en laser har brændt et spor i en polyimidfilm, der er en speciel form for plastik med meget høj styrke, og som bruges i både rumfartøjer og i små elektroniske apparater.
Det laserbrændte spor skaber et elektrisk ledende mønster af kulstoffet grafen, der har frie elektroner, som kan bevæge sig gennem gitteret og lede elektricitet. Ved at påføre mønsteret et patenteret lag af nanostrukturer kan det brændte mønster frigøre elektrolytter fra ravsyren fra blodprøven og på den måde skabe en strøm, der kan måles og aflæses. Og dermed give lægen et svar, som kan afgøre, hvilken behandling patienten skal have.
Resultat klar på 10 sekunder
Det særlige ved testen består i de lag, der er påført det elektroniske kredsløb, og som reagerer på ravsyre. Lagene er på nano-størrelse, der er større end enkelte atomer, men stadig meget småt sammenlignet med partikler, vi kan se med det blotte øje.
Nanostrukturerne har den kvalitet, at de udvider sensoroverfladen i testen, fordi bloddråben ikke blot glider hen over en plan overflade, men i stedet sendes op og ned ad en langt større overflade af nanostrukturer, der rejser sig lodret på sensorens overflade. Det er derfor, lægerne kan få det afgørende svar så hurtigt. Ellers ville testen ikke kunne bruges på kritisk syge patienter, der i afgørende minutter balancerer mellem liv og død.
Derudover er en test baseret på nanostrukturer mere robust end andre typer sensorer, der f.eks. kan være baseret på enzymer, som var forskernes oprindelige bud på en hurtigtest.
Enzymerne er mere følsomme at arbejde med, fordi de skal påføres som et ekstra lag på chippen og derfor er mere tidskrævende at producere.
”De bedste resultater opstår, når blodprøven møder et molekyle, der kan fungere som en kemisk katalysator, som kan frigøre elektrolytterne fra den organiske ravsyre. Derfor var vi vildt begejstrede, da det lykkedes at få ravsyre til at reagere med nanostrukturerne,” siger Winnie E. Svendsen.
Målet er, at testen skal kunne levere et svar inden for 10 sekunder. Forskningsgruppen på DTU skal de næste to år arbejde på at udforme testkittet, som vil bestå af en chip, hvor en patients bloddråbe skal dryppes på og en aflæser, som lægen stikker chippen ind i og kan aflæse et tal på. Forskerne afprøver også en løsning, hvor testresultatet overføres fra aflæseren med bluetooth, så resultatet kan ses på en mobiltelefon.
Når testen er valideret og godkendt til et klinisk forsøg, skal den afprøves i et forsøg med 200 patienter på Herlev, Bispebjerg og Nordsjællands Hospitaler, der ved lodtrækning får enten betablokkere eller placebo.
Professor Winnie E. Svendsen fra DTU Bioengineering står i spidsen for den forskergruppe, der har udviklet konceptet for den nye hurtigtest. Studiets officielle titel er COMBAT-TOX, Combat TOXic Catecholamine Syndrome Induced Mortality. Studiet er støttet med 11 mio. kr. fra Innovationsfondens Grand Solutions program.
