Para peneliti di University of London telah berkolaborasi dengan QuantuMDx, sebuah perusahaan medtech yang berbasis di Inggris, untuk mengembangkan perangkat diagnostik mikofluida untuk tuberkulosis. Chip CAPTURE-XT dirancang untuk mengonsentrasikan dan memurnikan Mycobacterium tuberculosis dari pasien yang dicurigai menderita TBC, khususnya di daerah yang tidak memiliki akses ke teknologi diagnostik rutin. Chip tersebut menggunakan dielektroforesis untuk menangkap bakteri berdasarkan sifat dielektriknya, sedangkan bakteri dan kotoran lain dalam sampel dahak akan hilang. Bakteri yang ditangkap dapat dinilai secara visual, memberikan diagnosis ya/tidak yang sederhana, dan sampel yang dimurnikan juga dapat dikarakterisasi di laboratorium untuk analisis yang lebih mendalam.
Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan bahwa ada sekitar tiga juta orang yang tertular tuberkulosis setiap tahun tetapi tidak terdiagnosis. Banyak pasien seperti itu tinggal di daerah dengan sumber daya rendah di mana akses ke teknologi diagnostik tidak dapat diandalkan. Jelas ada kebutuhan akan alat diagnostik murah yang dapat mendeteksi bakteri penyebab tuberkulosis.
Sampel sputum representatif dari: A: BTA negatif, tetapi biakan positif (beban basil sangat rendah); B: nilai BTA positif +1; C: BTA positif derajat 2+. Korelasi antara penilaian BTA positif dari sampel dahak dan jumlah visual partikel basil yang ditangkap (ditunjukkan dengan panah) terlihat.
Untuk mengatasinya, para peneliti ini telah mengembangkan chip mikrofluida yang dapat menangkap dan memusatkan bakteri ini dari sampel dahak. Tes ini bekerja berdasarkan dielektroforesis, yang pada dasarnya berarti menerapkan medan listrik ke partikel atau sel, menyebabkannya menjadi terpolarisasi. Namun, medan listriknya tidak homogen, menghasilkan pergerakan dalam partikel terpolarisasi. Sifat dielektrik dari Mycobacterium tuberculosis berarti bahwa chip dapat menggunakan dielektroforesis untuk secara selektif memusatkan sejumlah kecil sel bakteri pada elektroda chip, sehingga bakteri dan kotoran lain dapat dibersihkan.
Bakteri yang terkonsentrasi pada elektroda dapat dilihat melalui mikroskop, memungkinkan identifikasi visual yang murah dan sederhana yang cocok untuk digunakan di daerah dengan sumber daya rendah. Namun, jika peralatan laboratorium tersedia, maka chip tersebut dapat bertindak sebagai metode sederhana untuk menyiapkan dan memurnikan sampel sebelum melakukan tes lebih lanjut, seperti PCR, untuk mengkarakterisasi bakteri infektif dengan lebih baik.
“Teknologi CAPTURE-XT® benar-benar revolusioner dan akan berdampak pada berbagai penyakit mulai dari sepsis hingga onkologi (sel tumor yang bersirkulasi),” ujar Jonathan O’Halloran, CEO QuantuMDx. “Aplikasi pada Mycobacterium tuberculosis ini benar-benar luar biasa karena biayanya yang sangat rendah dan sensitivitasnya yang sangat tinggi akan sangat meningkatkan akses yang merata ke diagnosis berkualitas untuk ratusan juta orang. Teknologi berbasis chip ini mengeksploitasi sifat fisiologis bakteri TB untuk dikumpulkan secara khusus ke dalam perangkat sehingga sejumlah kecil dapat divisualisasikan pada elektroda chip dan bertindak sebagai pembacaan visual untuk menggantikan metode pemeriksaan dahak/mikroskopik berbasis laboratorium, yang biasanya memiliki tingkat deteksi yang rendah dan memerlukan pelatihan staf laboratorium, dengan kepekaan seperti molekuler dan dengan harga yang lebih murah. Selain itu, ketika digunakan sebagai perangkat seluler, protein, dan molekuler ujung depan ke hilir, kemungkinannya hampir tidak terbatas.”
Studi di Journal of Molecular Diagnostics: A Novel Microfluidic Dielectrophoresis Technology to Enable Rapid Diagnosis of Mycobacteria tuberculosis in Clinical Samples
Melalui: Elsevier