Ενα μικρό πλαστικό τσιπ που κοστίζει μόλις 10 σεντς, μπορεί να διαγνώσει αξιόπιστα τον ιό HIV και τη σύφιλη μέσα σε 15 λεπτά. Το τσιπάκι αυτό, που βασίζεται στη μικρο-ρευστομηχανική, χρησιμοποιεί νανοπλακίδια, τα οποία επεξεργάζονται μικροσκοπικές ποσότητες υγρών για να πραγματοποιήσουν μια σειρά χημικών αντιδράσεων.
Η συσκευή (κάτω) απαιτεί ελάχιστη ποσότητα αίματος για να λειτουργήσει και η αναγνώριση των ασθενειών γίνεται με οπτικά μέσα.Το σύστημα σχεδιάστηκε από τον Σάμιουαλ Σία και τους συνεργάτες του στο πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης για να χρησιμοποιηθεί σε περιοχές χωρίς πόρους και υποδομές. Δοκιμές στη Ρουάντα έδειξαν πως το τσιπάκι δουλεύει εξίσου καλά με τις παραδοσιακές διαγνωστικές μεθόδους που βασίζονται στην εργαστηριακή ανάλυση. Ο Σία θέλει τώρα να εισαγάγει το τεστ αυτό σε προγεννητικές κλινικές στην Αφρική.
Πολλές κλινικές αλλά και, σε αρκετές περιπτώσεις, νοσοκομεία σε πόλεις της Αφρικής πρέπει να στέλνουν αίμα σε εξωτερικά εργαστήρια για ανάλυση, μία διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει έως και εβδομάδες. Στις φτωχές, αγροτικές περιοχές, όπου οι ασθενείς πρέπει να ταξιδέψουν μέρες για να φτάσουν σε κάποια κλινική, πολλοί δεν επιστρέφουν ποτέ για να πάρουν τα αποτελέσματα.
Γρήγορα τεστ διάγνωσης για τον ιό του HIV και άλλες μολύνσεις υπάρχουν ήδη, όμως συνήθως δεν χρησιμοποιούνται στις φτωχές περιοχές της Αφρικής επειδή χρειάζονται συγκεκριμένη τεχνογνωσία και είναι ακριβά. Τα τεστ μπορούν να εντοπίζουν μία ασθένεια κάθε φορά. Το τσιπ του Σία όμως μπορεί εκτός από τον HIV να κάνει διάγνωση και για ηπατίτιδα ή ελονοσία ταυτόχρονα σε μία μόνο εξέταση, χωρίς να αυξάνεται σημαντικά το κόστος. Για να κάνει τη χρήση της μικρο-ρευστομηχανικής τεχνολογίας πιο πρακτική σε φτωχές χώρες, η ομάδα του Σία σχεδίασε ένα πολύ φθηνό και εύκολο στη χρήση τσιπ. Τα τσιπάκια παράγονται μέσω έγχυσης πλαστικού σε ένα προσχεδιασμένο μικροσκοπικό καλούπι. Τα αντιδραστήρια για τον εντοπισμό των μικροβίων αποθηκεύονται σε ένα σωλήνα, που χωρίζεται σε τμήματα από φυσαλίδες αέρα, και εισάγεται στο τσιπ μέσω σύριγγας.
Η διαδικασία δεν απαιτεί κινούμενα μέρη, ηλεκτρισμό ή άλλα εξωτερικά όργανα, και χρειάζεται μόνο μια πολύ μικρή ποσότητα αίματος. Σε αντίθεση με πολλές παρόμοιες συσκευές, τα αποτελέσματα μπορούν να διαβαστούν χωρίς μικροσκόπια ή άλλα ακριβά συστήματα. Ενας απλός οπτικός σένσορας πάνω σε ένα όργανο που έχει το μέγεθος και το κόστος ενός κινητού τηλεφώνου, παράγει κατευθείαν τα αποτελέσματα της εξέτασης.
Η ομάδα του Σία συνεργάστηκε με τη Σχολή Δημόσιας Υγείας του Κολούμπια, το υπουργείο Υγείας της Ρουάντας και μη κυβερνητικούς οργανισμούς, για να δοκιμάσει τη συσκευή στην πρωτεύουσα της Ρουάντας, το Κίγκαλι. Το 8% των γυναικών στο Κίγκαλι εκτιμάται πως είναι φορείς του ιού HIV και μπορεί να χρειαστούν μέρες έως και εβδομάδες για να λάβει κάποιος τα αποτελέσματα μιας εξέτασης, λόγω της έλλειψης ειδικών εργαστηρίων στα νοσοκομεία και τις κλινικές της χώρας. Οταν η συσκευή του Σία χρησιμοποιήθηκε για εξετάσεις HIV, και HIV και σύφιλης μαζί, είχε απόλυτη επιτυχία στον εντοπισμό των φορέων, με περιθώριο λάθους 4% με 6%, όσο δηλαδή και στα κανονικά εργαστηριακά τεστ. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν τον περασμένο μήνα στο περιοδικό «Nature Medicine».
Γνωρίζοντας τις δυσκολίες που θα αντιμετώπιζαν προσπαθώντας να συγκεντρώσουν κεφάλαια για την εμπορική εξάπλωση μίας τεχνολογίας που απευθύνεται σε φτωχές χώρες, ο Σία και δύο συνεργάτες του ίδρυσαν μία εταιρεία με το όνομα Claros Diagnostics. Κατάφεραν, μέσω αυτής, να χρηματοδοτήσουν τη δημιουργία μιας συσκευής που θα χρησιμοποιείται στα γραφεία ιατρών στις ανεπτυγμένες χώρες για να κάνουν εξετάσεις για καρκίνο του προστάτη. Επειτα, η ομάδα του Σία στο Κολούμπια προσάρμοσε την τεχνολογία για την εξέταση σεξουαλικώς μεταδιδόμενων ασθενειών. Μαζί με τον HIV, τη σύφιλη και την ηπατίτιδα, θέλουν να προσθέσουν εξετάσεις για την ηπατίτιδα Β και C, τον έρπητα και την ελονοσία. Το τεστ μπορεί να επινοήθηκε για χρήση σε φτωχές χώρες, όμως μπορεί τελικά να έχει ευρύτερη απήχηση.
Αρχικός στόχος του Σία είναι οι προγεννητικές κλινικές. «Εάν εντοπίσεις τις ασθένειες στις μητέρες, μπορείς να αποτρέψεις τη μετάδοσή τους στα νεογέννητα μωρά», εξηγεί ο Σία. Σύμφωνα με την έρευνα, η εξέταση για σύφιλη στις μητέρες και τις έγκυες γυναίκες θα μπορούσε να μειώσει τον αριθμό των ανθρώπων που χάνονται λόγω κακής υγείας, αναπηρίας ή πρόωρου θανάτου στη Ρουάντα.
Ο Σία και οι συνεργάτες του εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν ένα σημαντικό εμπόδιο: την εύρεση χρηματοδότησης για την εμπορευματοποίηση της συσκευής. Οι ερευνητές κέρδισαν επιχορηγήσεις και επενδυτικά κεφάλαια για την ανάπτυξη της τεχνολογίας, ανάμεσά τους και μία δωρεά από το Gates Foundation του Μπιλ Γκέιτς, ωστόσο δεν έχουν συγκεντρώσει ακόμα τους απαραίτητους πόρους για την εξάπλωση της τεχνολογίας στο εμπόριο.
