Быстрый тест для обнаружения вируса Зика использует технологию смартфонов

Вирус Зика, вызывающий микроцефалию и другие неврологические осложнения у младенцев, чьи матери были инфицированы во время беременности, остаётся проблемой для общественного здравоохранения. Исследователи из Женской больницы Бригама разрабатывают новый способ быстрой и точной диагностики Зика с помощью технологий мобильного здравоохранения, которые потенциально можно развернуть в условиях ограниченных ресурсов. Этот инструмент также может обеспечить домашнее тестирование для пар, планирующих зачатие, особенно в регионах с высоким риском заражения. В июньском выпуске ACS Nano описана технология, использующая достижения в области цифровых систем здравоохранения и нанотехнологий для превращения смартфона в устройство, способное обнаруживать вирус Зика.

Традиционная диагностика вирусов основана на обнаружении антител в крови человека, нацеленных на Зика. Однако многие родственные вирусы, включая денге, могут вызывать схожие антитела, что приводит к высокому проценту ложноположительных результатов. Другие группы разрабатывают методы обнаружения нуклеиновых кислот вируса Зика, но команда Х. Шафи выбрала новый подход: обнаружение целых копий вируса Зика.

Для этого команда использует нанотехнологии:

• Разработаны крошечные платиновые наномоторы, нацеленные на Зика, и микросферы, связывающие вирус.
• При добавлении в образец, содержащий вирус, они образуют трёхмерный комплекс, который движется в присутствии перекиси водорода (H₂O₂).
• Это движение можно обнаружить с помощью смартфона, подключённого к оптическому устройству стоимостью $5.

Технология может отличать вирус Зика от других родственных вирусов по уникальности сигнала движения: трёхмерный комплекс Зика движется быстро, в то время как другие вирусы вызывают более медленное движение, которое система легко исключает. Этот механизм преодолевает перекрёстную реактивность антител и сложность детекции нуклеиновых кислот.

Данный подход — система на основе наномоторов и движения микросфер для смартфона (NBC) — обнаружил вирус Зика в образцах с концентрацией всего 1 частица на микролитр (1 particle/µL). Система также показала высокую специфичность, точно определяя Зика в присутствии других вирусов.

Исследование использует оптическое устройство, аналогичное тому, которое ранее применялось этой же группой для обнаружения мужского бесплодия в образцах спермы. Новая работа подчёркивает потенциал технологии смартфонов для вирусной диагностики, и команда планирует применять этот подход для обнаружения других вирусов.