Продукти життєдіяльності малярійних паразитів мають парамагнітні властивості, тож присутність паразита можна визначити за допомогою магнітно-резонансних методів.
В останні кілька десятиліть в діагностиці малярії мало що змінилося. Якщо у людини з'являються якісь симптоми, схожі на малярійні, то хворобу підтверджують тим, що беруть пробу крові, забарвлюють спеціальним барвником і потім за допомогою мікроскопа перевіряють, чи є в крові малярійний плазмодій.
Дослідники з міжнародного дослідницького центру SMART в Сінгапурі запропонували принципово інший спосіб виявлення збудника малярії. У статті, що вийшла в Nature Medicine, вони описують діагностичний тест на основі так званої магнітної резонансної релаксометрії - методу, який і за назвою, і по суті схожий на магнітну резонансну томографію. Збудник малярії заражає еритроцити і харчується гемоглобіном, що знаходиться в цих клітинах. Гемоглобін, як відомо, містить залізо, яке вивільняється після того, як плазмодій зруйнує молекулу білка. Однак саме по собі залізо токсично, і, щоб не отруїтися, паразит укладає його в кристалічні зірки гемозоїну, або малярійного пігменту.
У гемозоїна є слабкі парамагнетичні властивості, тобто він може намагатися в зовнішньому магнітному полі, і, таким чином, сам ставати джерелом поля. У магнітно-резонансних методах зовнішнє поле налаштовує під себе ядерні спини атомів водню, і, якщо поле зміниться, то разом з ним синхронно зміняться і водневі спини. Але, якщо поруч є частинка з власними магнітними властивостями - як гемозоїн - то вона дружну перебудову водневих спинів спотворить. І чим більше буде магнітних частинок, тим сильніше порушиться синхронізація атомів водню із зовнішнім магнітним полем.
Дослідники вирішили перевірити, чи дійсно кристали гемозоїна зможуть настільки втрутитися в магнітне життя водню, щоб це можна було помітити. Були використані магніти потужністю в 0,5 Тесла, що сильно менше 2- і 3-теслових магнітів, що працюють в МРТ-апаратах. Для аналізу тут знову ж таки потрібно брати зразок крові, але потрібно її виключно небагато, всього 10 мікролітрів. Потім клітини еритроцити зазнавали магнітного обстеження - і, за словами авторів роботи, метод цілком дозволяв відрізнити заражену малярією кров від незараженої.
Малярійні паразити виробляють гемозоїн на всіх етапах свого життєвого циклу, тобто по ньому можна засікти найранішу стадію хвороби. Крім того, гемозоїн виробляють плазмодії всіх різновидів. Автори роботи стверджують, що їхній метод більш чутливий, більш точний і вимагає від хворої меншої кількості крові. Крім того, з його допомогою можна визначити, наскільки серйозна інфекція - для цього потрібно виміряти рівень «відходів життєдіяльності» паразиту в еритроцитах.
Нарешті, ще один плюс магнітного методу полягає в тому, що його можна легко використовувати в польових умовах, коли возитися з барвниками і підготовкою препарату до мікроскопування не зовсім зручно. Апарат для магнітної релаксометрії досить компактний і простий в обігу. Правда, тут можна заперечити, що таке обладнання може бути досить недешевим, адже ті ж магнітні установки, які використовуються в МРТ, коштують до 2 млн доларів. Однак малопотужні магніти, яких достатньо для визначення малярії, коштують набагато дешевше, та й самі дослідники обіцяють попрацювати над тим, щоб ще сильніше спростити і здешевити конструкцію діагностичного апарату.