Ученые создали оптический биосенсор для моментальной диагностики инфекций
Российские ученые из национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) совместно с московскими коллегами разработали биосенсорный прибор, который способен диагностировать инфекционные заболевания буквально за несколько секунд. Устройство позволит выявлять бактерии и вирусы инфекционных заболеваний в местах массового пребывания людей с помощью инфракрасного излучения, сообщает пресс-служба ИТМО со ссылкой на статью, опубликованную в журнале Laser Physics Letters.
Устройство представляет собой серебряную нанопленку, нанесенную на прозрачную обложку, с множеством отверстий. На эту пленку помещают образец биоматериала, например, мазок со слизистой оболочки носа, горла или слюны. Та или иная бактерия проникает в одну из дырок в пленке и застревает там. Затем поверхность с биоматериалом просвечивается инфракрасным лучом в лабораторном приборе — спектрометре. В итоге инфракрасные волны должны столкнуться с бактериями, тем самым изменив спектр излучения на выходе.
По данным исследователей, по спектру света, прошедшего сквозь образец, можно легко определить наличие в нем бактерий или вирусов. Они также отмечают, что представленный ими прибор сможет сразу отличить один вид патогенного организма от другого. В ходе работы ученые использовали бактерию золотистого стафилококка в качестве модельного организма. Авторы статьи подчеркивают, что новый биосенсор оказался более чувствительным, нежели аналогичные методики исследования.
Авторы статью утверждают, что представленный способ экспресс-анализа можно использовать на крупных транспортных узлах (в аэропортах и на железнодорожных вокзалах), где необходимо отслеживать здоровье прибывающих, которые могут «привезти с собой» опасные инфекционные заболевания. Сейчас для этого устанавливают тепловизоры, которые следят за температурой пассажиров. Если прибор показывает, что у пассажира повышена температура, нужны дополнительные анализы, которые выявят, действительно ли пассажир заражен и чем именно. Анализ биоматериала на бактерии и вирусы с помощью имевшихся методов занял бы у специалистов несколько суток. А новый способ позволяет получать результаты моментально. В этом случае можно оперативно объявить карантин и не допустить дальнейшего распространения инфекции.
Методы оптического биосенсорного анализа не новы, однако до сих пор практически не используются массово, поскольку стандартные технологии не позволяли разрабатывать реальные прототипы устройств, которые можно было бы тестировать в лабораторной и клинической практике. Кроме того, подобные тестирования чрезвычайно трудоемки и поэтому требуют наличие собственных средств, инвестиций и высококвалифицированных сотрудников, отмечается в статье.