(Phys.org)-En banbrytande mobil enhet som använder avancerad nanoteknik för att snabbt upptäcka malariainfektion och läkemedelsresistens kan revolutionera hur sjukdomen diagnostiseras och behandlas.
Runt 800, 000 människor dör av malaria varje år efter att ha blivit biten av myggor infekterade med malariaparasiter. Tecken på att parasiten utvecklar resistens mot de mest kraftfulla malaria-läkemedlen i sydöstra Asien och Afrika söder om Sahara betyder att forskare arbetar för att förhindra att läkemedlen blir ineffektiva.
Nanomalprojektet på 5,2 miljoner euro (£ 4 miljoner)-som lanserades idag-planerar att tillhandahålla en prisvärd handhållen diagnostisk enhet för att snabbt upptäcka malariainfektion och parasiters läkemedelsresistens. Det kommer att göra det möjligt för vårdpersonal i avlägsna landsbygdsområden att leverera effektiva läkemedelsbehandlingar för att snabbare motverka resistens, eventuellt rädda liv.
Enheten - storleken och formen på en mobiltelefon - kommer att använda en rad senaste beprövade nanotekniker för att snabbt analysera parasit -DNA från ett blodprov. Det kommer då att ge en malariadiagnos och omfattande screening för läkemedelsmottaglighet på mindre än 20 minuter, medan patienten väntar. Med omedelbart tillgänglig information om parasitarten och dess potential för läkemedelsresistens, en behandling som är skräddarsydd för att motverka motstånd kan ges.
För närvarande för diagnos av malaria, blodprov skickas till ett centralt remisslaboratorium för läkemedelsresistensanalys, kräver tid såväl som specialiserade och dyra tester av skickliga forskare. Dessutom, bekräftelse på malaria är ofta inte tillgänglig där patienter har feber. Väldigt ofta, läkemedelsbehandlingar ordineras innan diagnosen och läkemedelsresistens bekräftas, och kanske inte är effektivt. Att kunna behandla effektivt och omedelbart kommer att förebygga allvarlig sjukdom och rädda liv.
Nanomal -konsortiet leds av St George's, University of London, som arbetar med brittisk handhållen diagnostik och DNA -sekvensering specialist QuantuMDx Group och team vid universitetet i Tübingen i Tyskland och Karolinska institutet i Sverige. Det inrättades som svar på ökande tecken på att malariaparasiten muterar för att motstå den mest kraftfulla klassen mot malariamediciner, artemisininer. Europeiska kommissionen har beviljat projektet 4 miljoner euro (3,1 miljoner pund).
Nanomal professor Sanjeev Krishna, från St George's, sade:"Ny forskning tyder på att det finns en verklig fara för att artemisininer så småningom kan bli föråldrade, på samma sätt som andra malariamedel. Nya läkemedelsbehandlingar tar många år att utveckla, så det snabbaste och billigaste alternativet är att optimera användningen av nuvarande läkemedel. De stora framstegen inom teknik ger oss nu en enorm möjlighet att göra det och undvika att människor blir allvarligt sjuka eller dör i onödan. "
QuantuMDx verkställande direktör Elaine Warburton sa:"Att placera en fullständig malariaskärm med läkemedelsresistensstatus i handflatans handflata gör det möjligt att omedelbart förskriva den mest effektiva medicinen mot malaria för den patienten. Nanomals snabba, lågkostnadstest kommer att ytterligare stödja den globala hälsoutmaningen att utrota malaria. "
Den handhållna enheten tar ett finger med blod, extrahera malaria -DNA och sedan upptäcka och sekvensera specifika mutationer kopplade till läkemedelsresistens, med en nanotrådsbiosensor. Chippet detekterar elektriskt DNA -sekvenserna och omvandlar dem direkt till binär kod, dators universella språk. Den binära koden kan sedan enkelt analyseras och till och med delas, via trådlösa eller mobila nätverk, med forskare för övervakning i realtid av sjukdomsmönster.
Enheten ska ge samma resultatkvalitet som ett remisslaboratorium, till en bråkdel av tid och kostnad. Varje enhet kan kosta ungefär priset på en smart telefon, men kan utfärdas gratis i utvecklingsländer. En enda testkassett kommer att kosta cirka 13 euro (£ 10) initialt, men målet är att minska denna kostnad för att säkerställa prisvärdhet i resursbegränsade miljöer.
Förutom att förbättra omedelbara patientresultat, projektet kommer att göra det möjligt för forskarna att bygga en bättre bild av nivåerna av läkemedelsresistens i drabbade områden. Det kommer också att ge dem information om befolkningseffekterna av insatser mot malaria.
Kliniska prövningar av enheten förväntas börja inom tre år, varefter den kommer att släppas ut på marknaden. Tekniken kan efteråt anpassas för användning med andra infektionssjukdomar.
