Использование наночастиц для обнаружения смертельных вирусов

Система, состоящая из двух разных типов наночастиц, может использоваться для точного, чувствительного и быстрого обнаружения вирусов.

Чем раньше выявлена вирусная инфекция, тем эффективнее лечение. Существующие тесты точны, но требуют много времени и/или специализированного персонала, что не всегда доступно в условиях вспышек. Чтобы решить эту проблему, команда исследователей из Гонконгского политехнического университета разработала биосенсор для обнаружения вирусов Эбола и птичьего гриппа подтипа H7.

Команда приготовила золотые наночастицы (AuNPs), несущие «зонды», полученные из тестируемого вирусного образца. Они также пометили «наночастицы ап-конверсии» (UCNPs), которые излучают зеленый свет при попадании на них лазера ближнего инфракрасного диапазона, зондами, специфичными для вируса гриппа H7 или Эбола. Если образец содержит один из двух вирусов, два типа наночастиц взаимодействуют, вызывая затухание зеленого света, излучаемого UCNPs, на которые нацелен лазер. Этот процесс занимает короткое время (два часа в случае теста на грипп) и поддается количественной оценке.

Система доказала свою высокую специфичность: использование на AuNPs вирусных образцов, лишь незначительно отличающихся от вирус-специфичных меток на UCNPs, не давало результатов. Затем исследователи закрепили наночастицы на нанопористой платформе из оксида алюминия вместо того, чтобы держать два компонента в жидком растворе. Это повысило чувствительность анализа и позволило обнаруживать «фемтомолярные» количества вируса, что эквивалентно нижнему пределу обнаружения в тестах, используемых в настоящее время в клинической практике. Это критически важный уровень чувствительности, особенно в случае Эболы, где раннее лечение может спасти жизни.

Команда теперь планирует протестировать устройство на различных подтипах гриппа, а затем перейти к созданию платформы для мультитаргетного обнаружения, которая сможет одновременно выявлять различные подтипы вирусов гриппа. Система все еще находится на стадии исследований и разработки, но ученые считают, что она может стать доступной через два-три года.