Måske kan man i fremtiden undgå pandemier som svineinfluenzaen i efteråret 2009. Forskere fra DTU er ved at udvikle en chip, der kan spore virus i kroppen på 15 minutter. Teknikken kan blandt andet bruges i lufthavne. (Foto: Colourbox)

Om nogle år skal du måske testes for influenza inden du stiger ombord på et fly, hvis frygten for en ny pandemi spreder sig.

Forskere fra PolyMeDiag-gruppen på DTU Nanotech er nemlig ved at udvikle en chip, der ud fra en spyt- eller blodprøve kan fortælle, om en person har en bestemt virus eller ej og hvor syge de er. I løbet af 15 minutter kan et lille testapparat med chippen i f.eks. vise, om man har influenza A - og om man har behov for indlæggelse eller bare en tur under dynen.

»Med en hurtig analyse, som den vi håber at kunne lave i vores analyseapparat, kan man rimelig nemt forhindre at folk tager flyveren fra London til New York og derfor spreder smitten fra Europa til USA,« siger Claus R. Poulsen, der er forsker på Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU.

Nuværende analyse er langsom

Sammenlignet med chippen fra DTU er nutidens metoder til at bestemme virus ret langsomme.

Processen tager i dag omkring seks timer og kræver et special-laboratorium og personale til overhovedet at kunne udføre bestemmelsen. Forskerne fra DTU håber, at alt dette kan undgås ved at integrere deres chip i et lille bærbart apparat, der selv står for analysen af prøven.

»En fordel ved at bruge chip er, at processen bliver automatiseret, så alle med et minimum af træning kan lave de her undersøgelser, som ellers kræver specialuddannet personale i et laboratorium. Alt det kan man komme uden om med sådan et apparat,« siger Claus R. Poulsen.

Fisker efter virus

Teknikken bag chippen kaldes virus-fishing, og fungerer ved at dække elektroder med antistoffet for den virus, man vil teste for. Antistof er en del af kroppens immunforsvar, der bekæmper infektioner i kroppen.

Herefter føres en prøve med blod eller spyt fra personen, der skal undersøges, hen over området med antistoffer. Hvis prøven indeholder viruspartikler fra den sygdom, man tester for, vil viruspartiklerne binde sig til antistoffet.

Herefter måler man den elektriske modstand i elektroderne. Den vil have ændret sig, hvis antistoffet har indfanget nogle viruspartikler. Dermed får man be- eller afkræftet om personen har en bestemt virus, og hvor meget virus der cirkulerer i kroppen.

Kan spore alle slags virus

Mikrofluid-chippen som DTU-forskerne er ved at udvikle måler 5 centimeter i diameter. De blå baner, der går mellem de grønne cirkler, er elektroder fremstillet af elektrisk ledende plastic kaldet PEDOT. De lyse bånd, der skærer på tværs af de blå elektroder, er det område, hvor viruspartiklerne bliver indfanget af de antistoffer, chippen er kodet med. Ved at måle forandringen i elektrisk modstand kan man afgøre, om antistofferne har indfanget viruspartiklerne, og også hvor mange der er fanget. Den ene side af chippen bruges til at teste blodet for netop den virus, man leder efter. Den anden side bruges som kontrolforsøg. Her løber blodet over en bane, der ikke er kodet med antistoffer. Den elektriske modstand gennem elektroderne, skulle derfor gerne være en anden. De reservoirs, der ikke er markeret ved farve, bruges ikke i øjeblikket. Men top-delen af chippen bliver produceret med de ekstra reservoirer, så den samme del vil kunne bruges i flere forskellige chip-designs med andre kanal-former end dem, der på figuren går imellem de røde cirkler. Den samme grundmodel kan altså bruges til flere forskellige formål, men sættes i den samme maskine. Det viste design er udviklet af flere forskere på DTU Nanotech.

Det er ikke kun i forbindelse med influenza, at chippen kan blive nyttig. Chippen kan bruges til at spore alle andre slags virus ved udskifte antistofferne på chippens elektroder. F.eks. kan chippen bruges til at teste for hiv.

Kombineret med muligheden for at tage apparatet med langt uden for storbyer og hospitaler, vil de kunne gøre stor gavn i Afrika, hvor mange ellers aldrig får en hiv-test, fortæller Claus R. Poulsen.

Også udenfor DTUs mure mener man, den nye teknologi kan gøre nytte.

»Det ville være enormt interessant, hvis man allerede ved siden af patientens seng kunne finde ud af, hvad de fejlede. Men man skal selvfølgelig være sikker på, at fordelene man høster, er større end dem, man eventuelt afgiver ved at gå over til den nye teknik,« siger Jens Lundgren, professor ved Institut for International sundhed, Immunologi og Mikrobiologi på Københavns Universitet.

Chippen er stadig under udvikling i forskergruppen.

Indtil videre er det lykkedes at få chippen til at spore virus i rene virusprøver. Næste trin bliver at få chippen til at fungere med blod og spyt, så den bliver praktisk anvendelig. En anden ambition hos forskerholdet er at videreudvikle chippen, så den på længere sigt kan teste op til ti forskellige virus ad gangen.

Andre skal klare elektronikken

Forskerne i PolyMeDiag-gruppen på DTU tager sig kun af at udvikle chippen. Apparatet, der skal sende strøm gennem chippen, må nogle andre tage sig af, evt. det firma, som skal producere apparatet til slut. Men ifølge Claus R. Poulsen er elektronikken ganske enkel.

Chippen skal også masseproduceres. Lige nu bliver chippen fremstillet i meget lille omfang i et såkaldt renrum på DTU, der er næsten frit for støv. Men da chippen udelukkende består af plastic vil en stor industri-virksomhed kunne producere den til nogle få dollars stykket, vurderer Claus R. Poulsen.