Přístroj z CEITEC VUT prozradí přímo v ordinaci, zda má pacient sepsi, nebo prodělal infrakt

Čekání na laboratorní výsledky je pro pacienty zdlouhavé a pro lékaře logisticky náročné. Mezi odběrem krve a zjištěním, zda je potřeba nasadit antibiotika, můžou uběhnout i dny, protože se často vzorky sváží do kilometry vzdálených laboratoří a vyhodnocují až při větším počtu. Řešením by mohlo být přesunutí některých přesných laboratorních testů přímo do ordinací praktických lékařů nebo na pracoviště specialistů.

Na prototypu zařízení pracuje Jan Zítka, který si za nápad odnesl ocenění Brno Ph.D. Talent. „Chceme vytvořit přístroj, který by byl schopen provádět imunochemickou in vitro diagnostiku. Mělo by to být poměrně malé zařízení typu point of care. Jde nám o to přesunout imunochemické vyšetření z velkých laboratoří blíž k pacientovi, ideálně až na úroveň praktického lékaře. I když se to zdá jako něco poměrně jednoduchého, je tu řada problémů, jako třeba cena nebo časové nároky na obsluhu. Praktický lékař si nemůže dovolit drahý přístroj, takže i my se musíme snažit, aby byla výroba, a tedy i výsledná cena co nejnižší. Měl by být také maximálně jednoduchý, ale musí být schopný podat takový výkon, který by byl srovnatelný s laboratoří, kam dnes lékaři nechávají vzorky rutinně posílat,“ přibližuje motivaci vzniku prototypu Jan Zítka.

Nejprve student Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií a následně nanotechnologií na CEITEC Vysokého učení technického v Brně spojil síly s Ústavem chemie a biochemie na Mendelově univerzitě v Brně. Výzkumnou skupinu biomarkerů tam vede jeho bratr Ondřej Zítka, který si spolupráci nemůže vynachválit. „Začali jsme na bázi základního výzkumu, kdy jsme dělali mikrofluidní čipy vytisknuté na 3D tiskárně. Tehdy jsme si ověřili, že i v téhle oblasti je to použitelné. Honza přinesl levnou technologii, která je pro nás použitelná a pro dílčí konstrukce dostatečně přesná.“

Černou skříňku zhruba o velikosti dvou krabic od bot až na drobnosti vytvořil Jan Zítka kompletně právě na 3D tiskárně. „Pro nás je dnes 3D tisk samozřejmost. Vyrobím součástku, vyzkouším a zjistím, jestli funguje nebo ne. A takhle to dělám denně. Rapid prototyping dnes nemá lepší technologii.“

Na co se mimo jiné u prototypu zaměřují, je maximální přívětivost, co se týče použití. „Ve výsledku by nebyla ani potřeba obsluhy lékařem. Přístroj by měl být tak jednoduchý, aby to dokázal i samotný pacient,“ poukazuje na výhody Ondřej Zítka a hned přidává další. „Je to mimo jiné použitelné i pro odlehlé oblasti, kde sice je základní lékařská pomoc, ale chybí rychlá a flexibilní diagnostika. V konečném důsledku, pokud by byl přístroj dostatečně levný, tak si ho může koupit každý domů. Musel by si jen dokoupit speciální náplň, která bude vždy specifická pro ten daný test, který chce provést.“

Podlouhlá krabička určená k zasunutí do přístroje by na sobě mohla mít označení například pro vyšetření sepse a upozornění, že je pro test potřeba vzorek krve. Ten by člověk jednoduše odebral pomocí přiloženého příslušenství, vložil do kazety a zařízení by mu řeklo „ano“, nebo „ne“. Pak už by věděl, jestli musí vyhledat lékaře. „Můžou to být markery sepse, může to být i běžný test na C reaktivní protein nebo markery srdečního selhání. Těch možností je nespočet. Jedním z budoucích využití by mohly být i onkologické markery,“ dodává Ondřej Zítka a poukazuje, že například test na přítomnost zánětu v těle se už dnes dá běžně pořídit v lékárnách.

Vystudovaný silnoproudař z FEKT Jan Zítka se k prototypování složitých laboratorních přístrojů dostal poměrně velkou oklikou. „Na pracovišti byla 3D tiskárna, kterou jsem začal obsluhovat jako první. Na začátku jsem vyráběl externí součástky a vylepšení řádově mnohem dražších přístrojů. Dělal jsem díky 3D tisku takový poměrně levný inovační servis pro ostatní výzkumníky. Spolupráce s kolegy ohledně nanotechnologie mě ale naprosto nadchla, a teď se věnuji na CEITEC VUT právě nanotechnologiím. Občas tady zastávám i funkci programátora a jindy zase výrobky kreslím a navrhuji, což je přesah až do strojařiny. Já už to ale nerozlišuji,“ dodává Jan Zítka s tím, že do počítání chemických vzorečků se mu příliš nechce. Díky dobré komunikaci v týmu to ale není nutné a může se tak soustředit na práci, která ho baví. „Podařilo se mi pro kolegy sestrojit magnetickou míchačku částic pro izolaci DNA, což je poměrně unikátní zařízení, které nikdo nedělá, protože je složité ho vyrobit. Další je automatický manipulátor, který pohybuje s elektrodami pro elektrochemické analýzy a za uživatele změří a otestuje stovky elektrod najednou. Doteď to bez přístroje musel chemik dělat ručně, což do procesu vnášelo řadu chyb,“ jmenuje některé z laboratorních přístrojů Jan Zítka s tím, že automatizace prý byla jeho koníčkem už na střední škole.

Prototyp přístroje je zatím ve fázi vývoje a ještě ho čeká dlouhé testování. „Máme za sebou spíše základní vývoj. Spolupracujeme ale s komerční firmou, která má potřebné certifikace a schopnost testovat reálné vzorky pacientů v tak velkém měřítku. Právě u nich předpokládáme následné společné dokončení vývoje a uvedení na trh. Jsme sice pouze akademici, ale chceme vyvinout něco, co by mělo hmatatelný dopad na lidský život,“ uzavírá Ondřej Zítka.

Autor: Tereza Kadrnožková
Zdroj: zVUT.cz
Ilustrační foto: pixabay.com