Små chip utvecklas för att hitta luftburna infektioner

Tull, polis och kriminalvård kan i dag använda sig av ett instrument där man använder kvartskristaller för att detektera luftburna partiklar av narkotika. Nu vill forskare vid Kungliga tekniska högskolan,  KTH,  undersöka om tekniken kan användas till att spåra luftburna smittämnen i ett rum eller direkt ur patienters utandningsluft.

– Det handlar om att man ska kunna få snabb information om luften i ett rum är infektiös. Man skulle kunna detektera kräkvirus, tuberkulos eller se om det finns fågelinfluensa bland resenärer på en flygplats, säger Hans Wigzell, professor i immunologi vid Karolinska institutet.

Han deltar i projektet tillsammans med Lennart Svensson, professor i molekylär virologi vid Linköpings universitet och Göran Stemme, professor i mikrosystemteknik vid  KTH  .

KTH har fått ett anslag på 7, 7 miljoner kronor från Stiftelsen för strategisk forskning och Vinnova för att utveckla metoden tillsammans med medicinsk expertis.

Tekniken som kallas Quartz Crystal Microbalance,  QCM  , bygger på att kvartskristaller kan användas som en mycket känslig våg som kan registrera atomära massförändringar. Målet är att skapa en centimeterstor produkt i form av ett mikrochip som enkelt kan användas av läkare för att ställa diagnos.

Patienten andas på chipet och resultatet ska därefter kunna gå att avläsa inom en minut. Mikrochipet är tänkt att bli en engångsprodukt som kan slängas efter att den har använts.

– Om vi lyckas skulle det framför allt bli snabbare och enklare att ställa diagnos, jämfört med i dag då man måste göra odlingar för att bestämma smitta, säger Göran Stemme.

Tanken är att mikrochipet ska innehålla en kvartskristallbricka som har preparerats med antikroppar mot det smittämne som ska detekteras.

När exempelvis viruspartiklar i utandningsluften reagerar med antikropparna binds de in i kristallytan. Det ökar den svängande massan och påverkar kvartskristallen så att den svänger med en annan frekvens än den ursprungliga. Utifrån denna frekvensförändring ska det vara möjligt att avläsa om patienten bär på det sökta smittämnet.

Projektet som precis har startat kommer till en början att sträcka sig över en treårsperiod.

– Det här är ett långvarigt och omfattande projekt och det kommer att dröja innan vi kan göra kliniska prövningar, säger Göran Stemme.

Hur tillförlitlig tekniken kommer att bli kan Göran Stemme inte svara på i dagsläget.

Tidigare studier som forskarna har genomfört visar dock att det med stor säkerhet går att detektera smitta på det här sättet. Däremot är det ännu osäkert hur hög känslighet instrumentet kan komma att få.