Perangkat kertas seharga $3 dapat mendeteksi kanker secara akurat dalam 60 menit

EL PASO, Texas — Dalam sebuah terobosan yang dapat membuat deteksi dini kanker lebih mudah diakses di seluruh dunia, para peneliti telah mengembangkan perangkat pengujian sederhana dan berbiaya rendah yang dapat mendeteksi berbagai penanda kanker dalam darah dengan sensitivitas lebih besar dibandingkan metode saat ini. Mungkin yang lebih mengesankan: hasil tes kanker dapat diketahui dalam waktu satu jam!

Sistem inovatif, dijelaskan dalam makalah terbaru yang diterbitkan di Lab pada Chipmenggabungkan bahan kertas dan plastik biasa untuk membuat alat diagnostik yang murah namun sangat akurat ini.

Kanker tetap menjadi salah satu penyakit paling mematikan di dunia, dengan perkiraan 19,31 juta kasus baru dan 10 juta kematian dilaporkan pada tahun 2020. Meskipun negara-negara maju sering kali memiliki akses terhadap metode skrining kanker yang canggih, negara-negara berkembang menghadapi hambatan besar dalam melakukan deteksi dini, sehingga menyebabkan angka kematian yang lebih tinggi. meskipun insiden kanker lebih rendah. Kesenjangan dalam akses layanan kesehatan ini berkontribusi terhadap kematian yang tidak perlu yang dapat dicegah melalui diagnosis dini.

Platform pengujian baru, yang disebut perangkat paper-in-polymer-pond (PiPP), diciptakan oleh para peneliti di University of Texas di El Paso (UTEP). Ia bekerja dengan menggabungkan sifat terbaik dari kertas dan bahan plastik untuk menciptakan permukaan pengujian hibrida yang dapat mendeteksi beberapa penanda kanker secara bersamaan. Sistem ini menggunakan kertas kromatografi biasa – mirip dengan kertas saring kopi – yang ditempatkan dalam kerangka plastik yang dirancang secara presisi.

“Perangkat biochip baru kami berbiaya rendah – hanya beberapa dolar – dan sensitif, yang akan membuat diagnosis penyakit yang akurat dapat diakses oleh siapa saja, baik kaya atau miskin,” kata penulis utama XiuJun (James) Li, Ph.D., seorang UTEP profesor kimia dan biokimia, dalam rilis media. “Ini portabel, cepat dan menghilangkan kebutuhan akan instrumen khusus.”

Perangkat ini berfokus pada mendeteksi dua penanda kanker yang penting: antigen karsinoembrionik (CEA), yang berhubungan dengan kanker kolorektal, dan antigen spesifik prostat (PSA), yang membantu mendiagnosis kanker prostat. Protein ini muncul dalam darah pada tingkat yang sangat rendah pada kanker stadium awal, sehingga sulit dideteksi dengan metode konvensional.

Apa yang membuat inovasi ini sangat menjanjikan adalah kombinasi antara kesederhanaan dan efektivitasnya. Keseluruhan proses pengujian hanya memakan waktu satu jam, dibandingkan dengan 16 jam yang dibutuhkan untuk metode pengujian tradisional. Perangkat ini dapat mendeteksi penanda kanker ini pada konsentrasi yang sangat rendah – sekitar 10 kali lebih sensitif dibandingkan alat tes komersial saat ini. Selain itu, hanya memerlukan setetes darah dan dapat dibaca menggunakan pemindai kantor biasa atau kamera ponsel pintar.

Mungkin yang paling penting, sistem ini dirancang agar terjangkau dan dapat digunakan kembali. Kerangka plastik dapat digunakan berkali-kali hanya dengan mengganti komponen kertas, sehingga sangat cocok untuk klinik di rangkaian terbatas sumber daya. Perangkat ini tidak memerlukan peralatan laboratorium yang mahal atau personel yang terlatih khusus untuk mengoperasikannya, sehingga dapat mengatasi hambatan besar dalam skrining kanker di negara berkembang.

Meskipun hasilnya menjanjikan, upaya untuk membuat perangkat ini tersedia bagi publik akan memakan waktu. Prototipe tersebut harus menjalani uji klinis yang ketat dengan pasien sebenarnya, sebuah proses yang bisa memakan waktu beberapa tahun. Seperti semua perangkat diagnostik medis, perangkat ini memerlukan persetujuan akhir dari Food and Drug Administration sebelum dokter dapat menggunakannya dalam pengaturan klinis. Proses validasi menyeluruh ini, meskipun memakan waktu, sangat penting untuk memastikan keamanan dan efektivitas perangkat dalam situasi medis di dunia nyata.

“Dr. Inovasi XiuJun Li secara signifikan meningkatkan diagnostik di tempat perawatan dengan mengurangi waktu deteksi dan kebutuhan akan instrumen yang mahal,” kata Robert Kirken, dekan Fakultas Sains di UTEP. “Ini menjadikannya ideal untuk rangkaian terbatas sumber daya, yang akan meningkatkan diagnosis dini dan memberikan hasil kanker yang lebih baik. Saya menantikan hasil dari inovasi ini.”