Разработана лазерная нанотехнология экспресс-диагностики вирусов

При использовании обычных методов диагностики результатов анализа иногда приходится ждать не один день или неделю. В настоящее время диагностика вирусов строится главным образом на иммунных методах обнаружения в организме специфических антител. Однако этот подход не всегда срабатывает, поскольку организм может сохранять антитела не к вновь внедрившемуся вирусу, а к тому, с которым организм мог встретиться много лет назад.

Кроме того, зачастую пробы оказываются ложно-негативными, поскольку продукция антител у некоторых людей может быть ослаблена. Поэтому иммунные методы диагностики должны дополняться молекулярно-биологическими (например, с использованием полимеразной цепной реакции – ПЦР), которые относительно длительны, сложны и дорогостоящи, что делает их малопригодными для быстрого выявления вспышек вирусных заболеваний.

Кроме экономии времени и средств, новая технология позволит сохранить множество жизней при внезапных вспышках вирусных заболеваний или атаках биотеррористов. Новый метод, основанный на так называемой поверхностно усиленной Рамановской спектроскопии (surface enhanced Raman spectroscopy), заключается в измерении частоты излучения суб-инфракрасного лазерного света при его рассеянии ДНК или РНК вирусов.

Значения этих изменений - Рамановский сдвиг - специфичны для вирусов, как отпечатки пальцев. Этот феномен известен уже давно, но его практическое применение было невозможно из-за того, что продуцируемый сигнал чрезвычайно слаб для регистрации существующими методами.

Специалисты из Джорджии Ийпин Чжао (Yiping Zhao) и Ричард Длай (Richard Dluhy) нашли способ усиления этого сигнала, сообщает Terradaily. Суть запатентованного ими метода состоит в следующем: ряды серебряных нано-стержней, которые в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса, располагаются на стеклянных пластинах с нанесенными на них пробами и облучаются лазерным лучом, направленным под определенным углом.

В ходе предварительных экспериментов ученые обнаружили, что наиболее сильный сигнал образуется, если наностержни располагаются под углом 86 градусов по отношению к лучу. В результате оказалось, что предложенный метод диагностики действительно может быть быстрым, точным и недорогим.

Разрешение метода настолько высоко, что позволяет обнаруживать даже единичные вирионы, а также различать подтипы вирусов и их мутации, связанные с включением или потерей генов. Все это делает метод очень перспективным средством диагностики и мониторинга эпидемиологической ситуации.

В настоящее время ученые разрабатывают он-лайновую библиотеку значений Рамановского сдвига для разных вирусов, с помощью которой впоследствии любой лаборант сможет проводить диагностические процедуры по определению типов вирусов в биологических пробах.