Возможность применения биочипов в медицинских исследованиях

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОЧИПОВ В МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

, научный руководитель, д. физ.-мат. н., профессор

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда

В данной работе исследуются возможности применения биочипов в различных медицинских исследованиях, их преимущества перед традиционными методиками.

Биочипы, или микроэррей (микромассив) представляют собой миниатюрные устройства, благодаря которым возможно исследовать от десятка до сотен тысяч параметров организма, например, жидкостей, ДНК, за малый промежуток времени от нескольких минут до пары часов небольшим количеством биоматериала. В то время как традиционные методики позволяют сделать те же исследования за достаточно продолжительное время, проверка длится иногда недели и месяцы. Сканер и компьютерная программа позволяют считывать и обрабатывать информацию с биочипа.

Биочипы позволяют определять широкий спектр заболеваний, таких как туберкулез, рак, ГРИПП, других инфекционных заболеваний и их форм тяжести, а также определять изменения в ДНК и предрасположенность к болезням. Это осуществимо благодаря большому массиву ячеек и их малому размеру.

Определение достаточно малых концентраций антител в крови позволяет диагностировать заболевание на ранней стадии, что влияет на эффективность лечения или замедление течения болезни.

Имеющееся преимущество в применении биочипов перед традиционными методиками в скорости получения результата дает возможность оперативной постановки диагноза, что особенно важно для трудноизлечимых болезней, где необходимо быстро определить стратегию лечения. Методика определения совместимости лекарств и характера течения болезней, а также форм устойчивых к препаратам дает возможность выбрать правильное лечение и дозировку с минимальными осложнениями. Это начало внедряться при диагностике туберкулеза, вместо применяемых долгосрочных посевов. Рассматривается возможность проведения на одном биочипе исследований для нескольких пациентов.

Определение течения болезни, а также совместимости тканей и органов и их приживаемости в дополнении к скорости роста тканей очень важно для применения в трансплантологии, хирургии и других областях медицины.

Определение генотипа и мутаций генов также дает возможность определять заболевание. А при использовании методики выявления склонности человека к некоторым видам деятельности осуществимо применение биочипов в профориентационной работе и при принятии кандидатов на ответственные должности.

Проведение генного теста с использованием биочипов позволяет оценить состояние плода при беременности, выявить врожденные пороки на ранних этапах развития.

При такой эффективности и точности перспективно использовать биочипы и в параллельных исследованиях на туберкулез совместно с флюорографией и менее эффективной пробой Манту, скрининговых исследованиях, при диспансеризации населения. Это осуществимо при создании передвижных лабораторий, где не потребуется перевозка габаритного оборудования и множества реактивов, присутствия врачей, так как данные исследований могут быть представлены в течение нескольких часов и переданы для изучения методами телемедицины.

Нами предлагается использовать в биочипах для диагностики заболеваний еще и ячейки для определения групп крови и резус-фактора. Это увеличит эффективность исследования, особенно в экстренной ситуации, например, перед срочной операцией или при отсутствии традиционных диагностических комплексов, в то время как биочип, сканер и компьютер занимают сравнительно мало места.

Биологические микрочипы представляют собой очень перспективное направление в диагностике состояния организма. Возможно, они потеснят некоторые существующие методики при усовершенствовании технологии производства. Сейчас исследования на биочипе сравнимы по стоимости с традиционными методиками, но более быстрые, при той же точности результата, превосходят по количеству проведенных исследований в единицу времени. А стоимость оборудования в несколько раз ниже применяющегося.