Увидит и вирус, и бактерии
Увидит и вирус, и бактерии
Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали биосенсоры, которые чувствительнее тестов на основе метода полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Наверное, хоть раз в жизни каждый из нас сдавал анализы или делал ПЦР-тест. Обычно результатов приходится ждать от нескольких часов до недели. Сибирские учёные разрабатывают прибор с картриджами-биосенсорами, который в разы ускорит получение достоверного результата. Например, для аналога ПЦР-теста время сократится до 15 минут.
Биосенсор может использоваться для диагностики бактериальных, вирусных заболеваний и мутаций в генах. Для обнаружения нужных мишеней достаточно поместить любую предварительно очищенную биологическую жидкость (кровь, слюну, мочу, сперму) на чувствительную поверхность прибора. Если в анализируемом веществе есть нуклеиновая кислота искомых патогенов, то она взаимодействует с микропроволочными элементами на биосенсоре, и прибор покажет их содержание через графики на дисплее.
Прибор состоит из нескольких устройств. Источник питания подаёт напряжение к чувствительной поверхности с биоматериалом, затем регистрируется изменение силы тока, и данные в виде графиков выводятся на монитор компьютера.
– Графики может проанализировать как медработник (для этого достаточно базового образования), так и программа. Оборудование займёт места не больше, чем принтер, – отмечает младший научный сотрудник лаборатории структурной биологии ИХБФМ СО РАН Анастасия Булгакова.
По информации издания «Наука в Сибири», в планах – уменьшить прибор до размеров тонометра. Его можно будет использовать для быстрой диагностики заболеваний в местах оказания медицинской помощи или, например, аэропортах.
Сам биосенсор выглядит как небольшой чип, он сделан на основе структур кремния на изоляторе – это тонкие микропроволоки, на которые учёные пришивают определённые молекулы для диагностики нуклеиновых кислот. Химики, физики, биологи, инженеры пытаются сделать устройство чувствительным, чтобы выявлять молекулы и соединения даже в малых количествах. Это важно для обнаружения, например, РНК-маркеров, ассоциированных с раком лёгких, которые очень сложно обнаружить на ранней стадии заболевания.
Сейчас биосенсор демонстрирует чувствительность на уровне атомолярных концентраций, что соответствует десяткам тысяч копий молекул ДНК в литре. Этого достаточно для анализа без использования технологии ПЦР.
Раньше биосенсоры заказывали в Великобритании, а сейчас используют чипы, созданные в Институте физики полупроводников. Есть устройства на основе графена, но кремниевые дешевле, их производство лучше масштабируется.
Комментарии