Får du behov for å sjekke om du er syk, går du som regel til legen. Legen tar da kanskje noen blodprøver, sender disse til et laboratorium, der analyseres prøvene – og etter noen dager får du svar.
Denne ventetiden kan du slippe i fremtiden, takket være mikrobrikker som kan brukes til rask og nøyaktig diagnose. Det er temaet for den tredje episoden i en podkast-serie om mikrobrikker, som publiseres i forbindelse med at SINTEF MiNaLab fyller 20 år i 2024.
Innenfor helse kan mikrobrikker hovedsakelig brukes i tre overordnede områder, ifølge forskningsleder Michal Mielnik og seniorforsker Elizaveta Vereshchagina ved SINTEF MiNaLab:
- En prøve fra kroppen, for eksempel en blodprøve, kan tas fra kroppen og legges på en mikrobrikke.
- En mikrobrikke kan lages så liten som mulig, for så å bli plassert i kroppen for å måle kroppens signaler fra innsiden trådløst.
- En kombinasjon, hvor forskerne kobler biomolekyler til brikkeoverflaten, for å måle noe biologisk i prøven.
Et verktøy for å fange informasjon fra blodet
Mikrobrikkene som kan analysere prøver fra kroppen, kan være på størrelse med et kredittkort og har bittesmå kanaler som gir oss store muligheter.
— I disse kanalene, som er på tykkelse med et hårstrå eller mindre, legger vi inn væske i en mengde som kunne fått plass i et knappenålshode, forteller Mielnik.
Når det blir så smått, fungerer fysikken annerledes enn på stor skala, noe som gir gode muligheter til å manipulere innholdet i væsken.
— Vi kan bruke elektriske felt, lyd og lys for å få partiklene inni væsken til å bevege seg som man vil, og sette opp «feller» som gjør at vi kan fange det vi vil undersøke, forklarer Mielnik.
Man kan for eksempel ta plasma fra blodet vårt som et eksempel, utdyper kollega Elizaveta Vereshchagina. Plasma er full av god informasjon, og et elektrisk felt på en brikke kan brukes til å filtrere ut den informasjonen vi er ute etter. Når blodet reagerer med dette feltet, flytter partiklene på seg i ulik hastighet, alt etter hvilken størrelse og ladning de har.
— Da kan vi plukke ut de partiklene som forteller oss om pasienten er syk eller ikke. Det blir som om blodprøven er et hav av fisker, og så er brikken det verktøyet som lar deg fange den fisken du vil, sier hun.
Funksjoner fra et stort laboratorium pakkes i en liten brikke
På SINTEF MiNaLab er Mielnik og Vereshchagina en del av et lag med forskere som konsentrerer seg om forskning og utvikling av mikrobrikker innenfor helse. Potensialet er stort, blant annet på dette som kalles «lab-on-a-chip». Den gjør det samme som et laboratorium, bare i mindre skala.
— Tanken er at en slik brikke skal analysere prøver veldig raskt og presist, istedenfor et stort laboratorium som bruker veldig lang tid og er dyrt, sier Mielnik.
De aller fleste prøver vi tar i dag sendes til eksterne laboratorier for analyse. Det finnes noen få unntak hvor teknologien med «lab-on-a-chip» brukes på legekontor i dag, men på sikt er målet at dette også kan bli tilgjengelig som hjemmetester. På den måten kan helsevesenet få frigjort viktige hender, ettersom pasienter selv kan gjennomføre tester som i dag krever mye ressurser og dyrt utstyr.
— Et konkret eksempel er eldre mennesker, som i dag ofte må dra til sykehus for å ta spesialiserte analysetester av blodet sitt. I fremtiden kan de gjøre dette hjemme, og så vil informasjonen automatisk kunne overføres til legen, forteller Vereshchagina.
Noe av denne teknologien er allerede i bruk, og den utvikles stadig. Jo bedre den blir, jo raskere og mer treffsikre svar vil vi klare å finne. Den kan også hjelpe oss med å oppdage sykdommer som i dag er vanskelige å avsløre før de har gjort synlig preg på kroppen, som f.eks. Alzheimer.
— Slike verktøy kan hjelpe oss med å finne biomarkører av sykdommer tidlig, og sette i gang behandling raskere, eller forske på sykdommer som man ennå ikke kan diagnostisere i tidlig fase, sier Vereshchagina.
