Улучшение тестирования инфекционных заболеваний с помощью наночастиц золота

Исследователи разработали более точный метод тестирования на инфекционные заболевания, используя композитные полимерные частицы, украшенные наночастицами золота. Результаты опубликованы в журнале Langmuir.

Пандемия COVID-19 подчеркнула необходимость быстрого и надежного массового тестирования. Большинство современных тестов основано на реакциях антиген-антитело. К антителам присоединяются флуоресцентные, абсорбционные или цветные частицы-зонды. Когда антитела связываются с вирусом, эти зонды визуализируют его присутствие. Использование цветных наночастиц, в частности, известно своей отличной визуализацией и простотой применения, требующей минимального оборудования (например, в латеральных потоковых тестах).

Золотые наночастицы (AU-NP) с их высокой химической стабильностью и уникальным плазмонным поглощением широко используются в качестве зондов в иммуноанализах. Их цвет меняется в зависимости от размера и формы. Кроме того, их поверхность можно модифицировать с помощью тиоловых соединений.

В обычных тестах с AU-NP часто требуется усиливать их оптическую плотность, чтобы можно было легко измерить силу сигнала от взаимодействия антител с целевым веществом.

Один из способов — добавить больше наночастиц золота. Но из-за их малого размера для достижения достаточно сильного сигнала требуется большое количество.

Чтобы преодолеть это, исследователи предложили новый метод — самоорганизующееся осаждение (SORP). Метод заключается в растворении полимеров в органических растворителях с последующим добавлением жидкости, плохо растворяющей полимеры (например, воды). После удаления исходного органического растворителя испарением полимеры собираются вместе, образуя крошечные частицы.

«Используя полимеры, украшенные наночастицами золота (GDNP), собранные методом SORP, мы исследовали их эффективность в обнаружении вируса гриппа и то, повышают ли они чувствительность детекции реакций антиген-антитело», — заявляет Хироши Ябу, соавтор статьи и профессор Института перспективных исследований материалов (AIMR) Университета Тохоку. — «И это сработало. Наш метод обеспечил более высокую оптическую плотность по сравнению с исходными AU-NP и GNDP, украшенными более мелкими AU-NP».

Результаты Ябу и его коллег подтверждают, что частицы GNDP имеют широкую полезность, выходящую за рамки лабораторных условий и применимую в реальных диагностических сценариях.