Улучшение экспресс-тестов: ДНК-нанотехнологии повышают чувствительность тест-полосок

Исследователи из Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана (LMU) под руководством Хейни Ийяса, Максимилиана Дж. Урбана и Тима Лидла значительно улучшили бумажные экспресс-тест-полоски (латеральные иммунохроматографические анализы, LFIAs) с помощью передовой нанотехнологии — ДНК-оригами.

В этой технологии ДНК складывается, подобно японскому искусству оригами, для создания наноразмерных структур практически любой формы. Учёные создали наноразмерный усилитель, существенно повышающий чувствительность LFIAs.

Результаты работы, представленные в журнале Nature Communications, показывают, как метод улучшает тестирование различных биомаркеров, включая маркер сердечного приступа кардиальный тропонин I (cTnI) и маркер инсульта легкую цепь нейрофиламентов (Nfl).

Проблема и решение

Обычные тест-полоски часто не могут обнаружить важные биомаркеры, присутствующие в крови, слюне или моче лишь в следовых количествах. Это может привести к тому, что угрожающие жизни состояния, такие как инсульт или инфаркт, останутся незамеченными на ранних стадиях.

Новая система усиления сигнала на основе ДНК-нанотехнологии действует как молекулярный усилитель. Она связывает детектирующие антитела с точно настраиваемым количеством меток, генерирующих сигнал.

Ключевой результат: исследование демонстрирует увеличение чувствительности тестов до 125 раз.

Преимущества и перспективы

• Контроль и надежность: Технология позволяет беспрецедентно контролировать коэффициент усиления, делая тесты более надежными для клинического применения.
• Универсальность: Метод адаптируем к различным биомаркерам и типам образцов, включая тесты на наркотические вещества.
• Доступность: Стоимость молекулярного усилителя составляет около 1 цента за тест.

Команда коммерциализирует технологию при поддержке гранта федеральной программы EXIST Transfer of Research. Высокий спрос ожидается в небольших клиниках, практиках без быстрого доступа к лабораториям и в отделениях неотложной помощи, где важна каждая минута.