Обнаружение антител к COVID-19 за 10 секунд

Исследователи из Университета Карнеги — Меллон сообщили о создании платформы для биосенсоров на основе наноматериалов, которая за секунды обнаруживает антитела, специфичные к SARS-CoV-2. Платформа также может точно оценивать иммунный ответ пациентов на новые вакцины.

Результаты опубликованы в журнале Advanced Materials. В работе участвовали Университет Питтсбурга и медицинский центр UPMC.

Как работает платформа

• Обнаруживает два вида антител вируса (к белку S1 и рецептор-связывающему домену RBD) в крошечной капле крови (~5 микролитров).
• Чувствительность чрезвычайно высока: может выявить концентрацию антител ниже одной пикомолярной (0,15 нанограмм на миллилитр).
• Обнаружение происходит за счёт электрохимической реакции в портативном микрофлюидном устройстве, которое почти мгновенно передаёт результаты на смартфон.

Ключевая технология

Эффективность и точность платформы обеспечивает аддитивная технология аэрозольной 3D-печати:

• Печатаются недорогие золотые микроэлектроды в виде столбиков наномасштаба.
• Их шероховатая поверхность увеличивает площадь для электрохимической реакции.
• Антитела из образца связываются с антигенами, нанесёнными на электрод.
• Специальная геометрия столбиков позволяет нанести больше белков для детекции, что обеспечивает высокую точность и скорость.

Тест обладает очень низкой частотой ошибок благодаря высокой избирательности естественной реакции связывания антитела с антигеном.

Значение и перспективы

Разработка крайне актуальна во время пандемии для количественной оценки иммунного ответа на вакцинацию. Поскольку платформа является универсальной, в будущем её можно адаптировать для быстрого обнаружения биомаркеров других инфекционных агентов, таких как Эбола, ВИЧ и Зика, что может изменить подход к контролю над распространением болезней.