Мултифункционалната машина за подготовка на ДНК проби е с размери на тостер, но ще съкрати времето за изследвания с дни и ще спести хиляди левове

Срещу няколкостотин лева една малка машинка с размерите на тостер заменя скъпо лабораторно оборудване за подготовка на генетични проби на стойност стотици хиляди. С нея рязко се съкращава времето за изследвания от дни на часове. Нещо изключително важно, когато бързо трябва да се установи от какво боледуват децата на летен лагер или зелено училище.

Или когато е необходимо да се вземат проби от столова, за да се разбере какви микроорганизми предизвикват натравяния, или когато е необходимо светкавично да съберат проби, за да разберат ветеринарите и фермерите какво разболява животните и стадата.

Отговорът на всички тези предизвикателства се крие в компактно микрофлуидно устройство, разработено по проект в рамките на Националния план за възстановяване и устойчивост от колектив, ръководен от декана на Факултета за германско инженерно обучение и промишлен мениджмънт на ТУ - София, проф. д.н. Марин Маринов.

Срещаме се със създателите на иновацията доц. д-р инж. Васил Гълъбов, доц. д-р инж. Борислав Ганев, гл. ас. Славил Пейков, гл. ас. Борис Киров в "София Техпарк", а с д-р инж. Емил Григоров, който е в чужбина, провеждаме телефонен разговор.

Влизаме в помещение с модерна апаратура, около която навсякъде има разтвори, колби и различни инструменти. В ъгъла ни показват прототип на PCR модула на устройството, който на фона на традиционните PCR машини действително е някакво джудже. Но това мъниче заедно с другите модули върши работата на една добре оборудвана лаборатория, заредена със скъпи консумативи и обслужвана от висококвалифицирани специалисти. За разлика от други подобни устройства, които изискват сериозни разходи, това има редица впечатляващи предимства. 

"Иновацията автоматизира най-трудоемките етапи от генетичните изследвания - разграждане на клетките в пробата, извличане на чиста ДНК/РНК, подготовка за последващ анализ - обясни пред "24 часа" д-р Борис Киров. - С нея всеки може да направи тест, защото просто се въвежда пробата, независимо дали е кръв, слюнка, фекална и др. и независимо че е с минимално количество ДНК. В устройството тя се подготвя и размножава. След това се предава за секвениране и разчитане на информацията".

"Все едно имате миниатюрна лаборатория, която обработва пробите за часове вместо за дни",  обяснява доц. Гълъбов.

Ключовите предимства на иновацията са, че заменя скъпо оборудване (стотици хиляди срещу стотици левове), не изисква специална квалификация - всеки може да я използва, разходите за консумативи са минимални, преносима е и се побира в обикновена чанта.

"Искахме технологията да е проста, което ще подпомогне и образованието – добавя доц. Гълъбов. - Сега масово в училищата се изграждат STEM центрове и за учениците ще е изключително важно в кабинетите по биология да видят как се вземат проби, как се извлича ДНК и че могат и сами да го направят."

Учените се надяват, че по този начин ще покажат красотата на науката на много младежи и ще ги запалят да правят свои изследвания. 

По този начин ще се реши не само проблемът с липсата на достатъчно квалифициран персонал, а и рязко ще се намали себестойността на изследванията.

Заедно с това устройството ще намери приложение в детски и учебни заведения за бърза диагностика за предпазване от епидемии, във ферми за диагностика на заразни и паразитни болести по животните, в малки клиники без собствена лаборатория, при военни и спасителни операции.

"Идеята е да се демократизира достъпът до генетични изследвания - казва Славил Пейков. -

Сега всяко училище или ферма може да си позволи професионална подготовка на проби".

В случай че проектът в рамките на "Изследователски университет" по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост има продължение, учените отсега кроят планове с какви модули могат да надградят умната машинка.

"Една от идеите е всеки, включително вкъщи, в училище, да може да тества своята антибиотична резистентност, дали даден антибиотик би подействал, или не – споделя д-р Емил Григоров. – Още в дисертацията си, която разработих и защитих във Факултета за германско инженерно обучение и промишлен мениджмънт, развих идеята, че с устройството ще се подготвя генетичен материал за по-комплексен анализ. По този начин човек ще може бързо да установи и с какъв вирус е заразен."

Или ако трябва да се обобщи тази разработка на специалисти на един от изследователските университети в България, който е и Европейски технологичен университет, тя прави ключовата част от генетичните изследвания - подготовката на проби - достъпна за всеки. Нещо повече, без компромиси с качеството, а времето ще е от пет до 10 пъти по-кратко, отколкото в класическа лаборатория.