Обнаружение вирусных инфекций в клетках с помощью неразрушающей техники световой дифракции
Инженеры из Цзянсуского университета и Гарвардского университета разработали неразрушающий метод обнаружения вирусных инфекций в клетках на основе анализа световых дифракционных "отпечатков". Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Проблема текущих методов
Современное выявление вирусных инфекций у домашнего скота основано на in vitro тестах с применением химических веществ и микроскопическим анализом. Эти методы часто дороги и требуют много времени — до 40 часов.
Новый подход
Исследователи обратили внимание, что заражение клетки вирусом вызывает тканевый стресс. Это навело на мысль использовать безлинзовую световую дифракцию для регистрации дифракционных картин инфицированных клеток.
Как работает метод
- Свет от лампы проходит через микропору на образец ткани, размещенный на слайде.
- Под клеткой расположен CMOS-сенсор, собирающий дифрагированный свет.
- Данные с сенсора отправляются на компьютер для обработки.
- Специальное ПО анализирует контраст и дифференциальное движение, создавая уникальный дифракционный "отпечаток" для каждой клетки.
- Полученный "отпечаток" сравнивается с известными образцами зараженных вирусами клеток.
Преимущества метода
- Позволяет не только идентифицировать вирус, но и непрерывно мониторить одни и те же образцы для оценки степени повреждения.
- Высокая точность, сопоставимая с текущими стандартными методами тестирования.
- Анализ одного образца занимает 2 часа или менее.
- Неразрушающий — клетки остаются неповрежденными.
- Возможность автоматизации.
- Тестирование могут проводить непрофессионалы, так как анализ основан на программной обработке.
Перспективы
Исследователи полагают, что после доработки метод можно будет использовать:
- На местах для тестирования домашнего скота
- В лабораториях для обнаружения вирусов у людей
Эта технология может стать критически важной при следующей пандемии.