Исследователи МТИ используют сенсор из нанотрубок для обнаружения COVID за пять минут

Большинство разработанных на сегодняшний день высокоточных лабораторных молекулярных тестов на COVID-19 требуют смешивания назальных мазков или образцов слюны со специфическими для вируса реагентами или антителами для выделения и амплификации частиц COVID из образца. Те же, кто не использует эти дефицитные и зачастую дорогостоящие реагенты, в конечном итоге жертвуют точностью диагностики.

Группа американских ученых Массачусетского технологического института (МТИ) разработала новую сенсорную технологию, которая использует лучшее из двух подходов. В исследовании, опубликованном в журнале Analytical Chemistry, было показано, что новые сенсоры являются точной и гораздо более быстрой альтернативой стандартным ПЦР-тестам.

Сенсоры не только выдавали результаты в течение пяти минут без необходимости лабораторного анализа с использованием антител или других реагентов, но и были способны обнаружить коронавирус в концентрации 2,4 пикограмма на миллилитр образца. В последующих испытаниях, проведенных после представления работы, исследователи заявили, что предел обнаружения упал еще ниже, что позволяет сенсорам обнаруживать вирус в меньших концентрациях, чем другие экспресс-тесты, имеющиеся в настоящее время в продаже.

Сенсоры созданы с использованием технологии углеродных нанотрубок, разработанной несколько лет назад в МТИ. Трубки нанометровой толщины естественным образом флуоресцируют под воздействием лазерного света, и когда трубки покрыты различными полимерами и подвергаются воздействию образцов биологической жидкости, молекулы вируса вклиниваются в зазоры между полимерными петлями и изменяют интенсивность флуоресценции трубок.

В настоящее время ученые приступили к работе над созданием системы быстрой диагностики COVID-19 на основе технологии молекулярного распознавания коронавируса (Corona Phase Molecular Recognition, CoPhMoRe).

Они определили полимер, который лучше всего взаимодействовал бы с молекулами коронавируса, и использовали его для создания высокоточных сенсоров для обнаружения вируса. Полученные нанотрубки были интегрированы в устройство, оснащенное волоконно-оптическим наконечником, который фиксирует изменения флуоресценции трубок в режиме реального времени при их взаимодействии с образцами биологической жидкости.

По словам разработчиков технологии, технология может быть использована для ускорения процесса разработки диагностических средств не только для COVID-19, но и для будущих пандемий, поскольку отпадает необходимость в подготовке специфических для вируса белковых антител.