Новый биосенсор может обеспечить быструю и точную диагностику и профилактику заболеваний

Исследовательская группа, связанная с UNIST, представила технологию биосенсора, использующую свет для быстрого и точного обнаружения следовых количеств белков. Этот прорыв имеет важное значение для предотвращения распространения инфекционных заболеваний, включая COVID-19.

Под совместным руководством профессора Чонвона Ли с кафедры электротехники UNIST и доктора Чжу-Юн Чжун из отдела исследований нано-конвергентного производства Корейского института машин и материалов (KIMM) команда создала новый биосенсор, использующий возможности спектроскопии поверхностно-усиленного инфракрасного поглощения (SEIRS) для обнаружения белков в сложных биологических структурах с беспрецедентной чувствительностью.

Ключевое новшество заключается в использовании метаматериального поглотителя, высокочувствительного к среднему инфракрасному излучению, что позволяет точно измерять концентрацию белка без необходимости в биомаркерах. Исследование опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.

В отличие от традиционных методов иммуноферментного анализа (ELISA), которые полагаются на изменение цвета, вызванное ферментами, этот новый сенсор обнаруживает белки быстро и точно без необходимости в дополнительных реагентах или сложных процедурах. Это не только экономит время и ресурсы, но и открывает новые возможности для диагностики заболеваний в клинических условиях.

Иммуноанализ команды на основе аптамеров достиг предела обнаружения в 267.4 pM для тромбина — белка, играющего решающую роль в свёртывании крови. Аптамеры являются высокоперспективной альтернативой антителам, предлагая улучшенную специфичность и чувствительность. Исследование демонстрирует потенциал иммуноанализов с использованием связывающих тромбин аптамеров для обнаружения биомаркеров с минимальными затратами времени и усилий.

По словам профессора Ли: «Наш биосенсор на основе SEIRS может обнаруживать даже крошечные количества белка, используя сильный эффект связывания, что делает его недорогим и быстрым диагностическим инструментом для медицинских работников».

Доктор Чжун добавил: «Биосенсор на основе инфракрасного метаматериального поглотителя обладает большим потенциалом для значительного вклада в профилактику заболеваний, обеспечивая раннее обнаружение инфекционных болезней».