Диатомовые водоросли создают недорогие биосенсоры

Исследователи из Университета штата Орегон (OSU) объединяют диатомовые водоросли (одноклеточные фотосинтезирующие водоросли) с наночастицами для создания сенсора, способного обнаруживать ничтожно малые количества белка или других биомаркеров.

Это новый и инновационный подход к оптическим биосенсорам, которые важны в здравоохранении для таких применений, как определение уровня глюкозы в крови или наличия антител. Они также используются для химического обнаружения в сфере защиты окружающей среды.

Существующие биосенсоры часто требуют дорогостоящего производства с использованием искусственных фотонных кристаллов для создания прецизионной структуры. Однако диатомовые водоросли, по-видимому, имеют как раз подходящую сложную структуру для интеграции с наночастицами золота или серебра и создания недорогого оптического биосенсора.

«Я давно работаю над таким сенсором, и использование диатомей вместо изготовления фотонных кристаллов значительно упрощает задачу», — сказал Алан Ван, доцент кафедры электротехники в Колледже инженерии OSU. «И с коммерческой точки зрения это намного дешевле, около 50 центов по сравнению с 50 долларами».

Использование диатомей повышает производительность наночастиц, увеличивая абсолютное значение сигнала в 10 раз, а чувствительность — в 100 раз. Текущая чувствительность биосенсора OSU составляет 1 пикограмм на миллилитр, что намного лучше, чем у оптических сенсоров, используемых в клиниках для обнаружения глюкозы, белков и ДНК, с чувствительностью 1 нанограмм на миллилитр.

«Сочетание естественно созданных структур с химически синтезированными наночастицами имеет потенциал для революции в производстве фотонных устройств», — сказал Ван.