Автор AZoNano Янв 25 2021

Вирусные респираторные заболевания легко передаются и могут быстро распространяться по земному шару, причиняя значительный ущерб. Подтверждением этому является продолжающаяся пандемия COVID-19.

В прошлом также другие вирусы вызывали массовые вспышки респираторных заболеваний: например, подтип вируса гриппа, вирус H1N1 типа A, был ответственен за вспышки испанского и свиного гриппа.

Таким образом, для предотвращения таких кризисов со здоровьем в будущем своевременная и точная диагностика этих вирусов имеет решающее значение. Это именно то, над чем пытались работать исследователи из Кореи в своем новом исследовании. Прочтите, чтобы понять, как!

Вот уже несколько десятилетий анализы на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) являются золотым стандартом для обнаружения вирусов гриппа. И хотя эти анализы очень чувствительны, они могут потребовать дорогих реагентов и сложных протоколов.

Потенциально лучшей альтернативой может быть "поверхностно-усиленное рамановское рассеяние" (SERS). Анализы на основе SERS работают путем нанесения жидкого образца на материал подложки с наноструктурированной поверхностью из благородного металла. Вирусные частицы из образцов обнаруживаются, когда они гибридизуются со связанными с субстратом «аптамерами», молекулами, которые могут связываться с определенными молекулами-мишенями.

Это связывание визуально определяется как изменение «интенсивности сигнала», которое снижается по мере увеличения вирусной нагрузки из-за конформационных изменений на субстрате. Однако основным недостатком этих анализов является плохая воспроизводимость сигналов от гетерогенных горячих контактов (электронно-плотные области, которые вносят вклад в сигналы).

Пытаясь преодолеть эту проблему, вышеупомянутые исследователи из Университета Чунг-Анг и Корейского института материаловедения во главе с профессором Джэбом Чу разработали новый плазмонный субстрат 3D «нано-попкорн» .

Говоря о значении их исследования, опубликованного в Biosensors and Bioelectronics профессор Чу говорит: «Инфекционное заболевание, вызванное респираторным гриппом, вирусами SARS, MERS и SARS-2, может распространяться периодически и представляют собой угрозу для здоровья во всем мире. Наш метод аптасенсора на основе SERS обеспечивает новую диагностическую платформу для респираторных инфекционных заболеваний в будущем ».

В своей конструкции ученые нанесли два слоя золотых частиц на полимерную подложку, используя последовательно термическое испарение. Два слоя были разделены обработкой соединением, называемым "перфтордекантиол: (PFDT). Разница в энергии между PFDT и слоем золота была причиной того, что ионы золота диффундировали к поверхности, формируя наночастицы, которые выглядели как равномерно распределенные" попкорны . » Это устройство в совокупности усилило интенсивность создаваемого сигнала за счет создания нескольких« горячих точек »на подложке.

Затем ученые оценили эффективность анализа, используя различные концентрации вируса H1N1. Они успешно выявляли различные вирусные нагрузки всего за 20 минут и с минутного объема в 3 мкл (3 мкл: 1000 ^th часть 3 мл). Более того, система также может точно классифицировать различные штаммы вирусов гриппа и обнаруживать вирусы H1N1 с чувствительностью в три раза выше, чем у обычно используемых тестов ELISA. И не только это, анализ оказался очень воспроизводимым.

Довольный результатами, профессор Чу заявляет: «Наша система анализа позволила провести сверхчувствительный и надежный анализ вируса гриппа. Такой метод позволил бы диагностировать раннюю стадию, облегчить начало противовирусного лечения и обеспечить наблюдение за инфекциями. , особенно для тех, кто подвержен высокому риску вирусных осложнений ».

На самом деле, команда уверена, что когда-нибудь их выводы можно будет использовать для борьбы с текущей пандемией. Профессор Чу говорит: «В настоящее время мы разрабатываем аптасенсор на основе SERS для быстрой диагностики коронавируса из респираторных образцов человека. Мы также разрабатываем новый диагностический подход для дифференциации вирусов гриппа A и коронавирусов»

Будем надеяться, что новый анализ «нано-попкорна» может помочь в борьбе со многими серьезными кризисами в области здравоохранения в будущем.

Источник: https://neweng.cau.ac.kr/index.do