Найден способ обнаружить экзотические вирусы в крови за минуты
Ученые из Бостонского университета разработали простой диагностический инструмент, который может быстро обнаружить опасные вирусы, такие как Эбола и Марбург. Биосенсор размером с монету способен обнаружить опаснейшие вирусы в крови и может применяться в развивающихся странах, в аэропортах и других местах, где высока вероятность вспышки эпидемии.
Проблема обнаружения экзотических болезней в современном мобильном мире стоит очень остро. Так, в США каждый год фиксируются случаи провоза туристами опаснейших инфекций, в частности, вируса Эбола с летальностью до 90%. Вирус Эбола имеет инкубационный период от 2 до 21 дня, чего достаточно для того, чтобы турист мог, заразившись им, привезти болезнь на родину. Смерть наступает обычно на второй неделе болезни на фоне многочисленных кровотечений и шока.
"Наша технология портативного и быстрого биосенсора ускорит реакцию на угрозу биотерроризма и вирусной эпидемии, - говорит доцент Бостонского университета Хатице Алтуг (Hatice Altug). – Традиционные диагностические инструменты являются эффективными, но требуют значительной инфраструктуры и времени на подготовку пробы. Новый биосенсор непосредственно обнаруживает живые вирусы в биологической среде и практически не требует подготовки пробы".
Биосенсор обнаруживает вирусы за счет использования массивов плазмонных отверстий диаметром от 200 до 350 нанометров в металлической пленке, которая лучше пропускает свет на определенных длинах волн. Когда живой вирус в биоматериале, таком как кровь или сыворотка, попадает на поверхность сенсора, показатель преломления света изменяется и детектируется смещение резонансной частоты света, прошедшего через наноотверстия. Величина этого сдвига показывает наличие и концентрацию вируса в растворе.
В отличие от полимеразной цепной реакции и иммуноферментного анализа новый метод не требует усиления сигнала с помощью фермента или люминесцентной маркировки. Поэтому образцы крови можно помещать в биосенсор сразу после взятия, без дополнительных процедур. При этом можно определить не только наличие вирусов, но также и интенсивность инфекционного процесса.
Исследователи в настоящее время работают над созданием портативного прибора на основе микрофлюидной технологии, который можно будет использовать в полевых условиях с минимальной подготовкой персонала.
В физике, плазмон — квазичастица, отвечающая квантованию плазменных колебаний, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа. Плазмоны играют большую роль в оптических свойствах металлов. Свет с частотой ниже плазменной частоты отражается потому, что электрон в металле экранируют электрическое поле в световой электромагнитной волне. Свет с частотой выше плазменной частоты проходит, потому что электроны не могут достаточно быстро ответить, чтобы экранировать его. В большинстве металлов плазменная частота находится в ультрафиолетовой области спектра, делая их блестящими в видимом диапазоне.
Проблема обнаружения экзотических болезней в современном мобильном мире стоит очень остро. Так, в США каждый год фиксируются случаи провоза туристами опаснейших инфекций, в частности, вируса Эбола с летальностью до 90%. Вирус Эбола имеет инкубационный период от 2 до 21 дня, чего достаточно для того, чтобы турист мог, заразившись им, привезти болезнь на родину. Смерть наступает обычно на второй неделе болезни на фоне многочисленных кровотечений и шока.
"Наша технология портативного и быстрого биосенсора ускорит реакцию на угрозу биотерроризма и вирусной эпидемии, - говорит доцент Бостонского университета Хатице Алтуг (Hatice Altug). – Традиционные диагностические инструменты являются эффективными, но требуют значительной инфраструктуры и времени на подготовку пробы. Новый биосенсор непосредственно обнаруживает живые вирусы в биологической среде и практически не требует подготовки пробы".
Биосенсор обнаруживает вирусы за счет использования массивов плазмонных отверстий диаметром от 200 до 350 нанометров в металлической пленке, которая лучше пропускает свет на определенных длинах волн. Когда живой вирус в биоматериале, таком как кровь или сыворотка, попадает на поверхность сенсора, показатель преломления света изменяется и детектируется смещение резонансной частоты света, прошедшего через наноотверстия. Величина этого сдвига показывает наличие и концентрацию вируса в растворе.
В отличие от полимеразной цепной реакции и иммуноферментного анализа новый метод не требует усиления сигнала с помощью фермента или люминесцентной маркировки. Поэтому образцы крови можно помещать в биосенсор сразу после взятия, без дополнительных процедур. При этом можно определить не только наличие вирусов, но также и интенсивность инфекционного процесса.
Исследователи в настоящее время работают над созданием портативного прибора на основе микрофлюидной технологии, который можно будет использовать в полевых условиях с минимальной подготовкой персонала.
В физике, плазмон — квазичастица, отвечающая квантованию плазменных колебаний, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа. Плазмоны играют большую роль в оптических свойствах металлов. Свет с частотой ниже плазменной частоты отражается потому, что электрон в металле экранируют электрическое поле в световой электромагнитной волне. Свет с частотой выше плазменной частоты проходит, потому что электроны не могут достаточно быстро ответить, чтобы экранировать его. В большинстве металлов плазменная частота находится в ультрафиолетовой области спектра, делая их блестящими в видимом диапазоне.
Ещё новости по теме:
18:20