Разработан новый метод мгновенного обнаружения вирусов
Опасность биотерроризма или возникновения пандемических заболеваний не сходит с повестки дня. Существующие технологии выявления различных патогенов трудоемки, требуют участия квалифицированных специалистов, а результаты анализа появляются лишь через несколько дней. Ускорить анализ поможет новый оптический метод, разработанный американскими учеными из университета штата Джорджия (США) на основе метода рамановской спектроскопии поверхности (SERS).
Этот вариант лазерной спектроскопии использует изменения частоты лазера в ближней ИК-области при рассеянии света вирусной ДНК или РНК на поверхности металлического субстрата. Сдвиг частот отличается для каждой конкретной последовательности ДНК или РНК, что дает возможность ученым провести идентификацию вируса с использованием его генетического кода.
Эффект SERS хорошо известен, но он дает слишком слабый сигнал, недостаточный для выявления вирусов. Ральф Трип (Ralph Tripp), Джипин Чжао (Yiping Zhao) и Ричард Длахи (Richard Dluhy) использовали специально приготовленные наностержни из серебра, благодаря которым и удалось увеличить интенсивность сигнала более чем в 108.
Достичь такого эффекта удалось благодаря расположению рядов наностержней точно под углом в 86 градусов по отношению к поверхности стекла, к которой они прикреплены. Ученые считают, что в принципе можно обнаружить даже одиночный вирус. Уже сейчас метод позволяет обнаруживать концентрации патогенов или биомолекул на уровне 10-18 моль менее чем за 60 секунд. Это наиболее важный результат исследования.
Ученые провели разработку метода на образцах вирусов, выращенных в лаборатории. В ближайшее время будут проведены исследования с образцами крови, фекалий, секретов слизистой оболочки. Предстоит создать общедоступную базу данных, куда будут занесены сдвиги в частотах рамановского спектра. Данные из этой базы можно будет использовать для идентификации вирусов, вплоть до отдельных штаммов.
В дальнейшем предполагают расширить возможности метода и освоить идентификацию бактерий, токсинов и других веществ. Все эти методики найдут применение в научных лабораториях, клиниках, санитарно-эпидемиологических станциях. Руководитель группы Ральф Трипп занялся коммерциализацией разработки. По его мнению, выпуск новых биосенсоров можно наладить в течение двух лет, сообщает Optics.