Новости химической науки > Респираторная трубка для диагностики гриппа

Дыхание людей, страдающих от гриппа, может не только вызывать беспокойство окружающих и заражать их. Исследователи из Китая разработали быструю и неинвазивную диагностическую систему, позволяющую обнаруживать вирусы гриппа в выдохах больных.

Обычно грипп диагностируется по симптомам, однако, как известно, случаи ошибочной диагностики гриппа встречаются весьма часто. Точную диагностику гриппа можно провести с помощью количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией [reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR)], однако такой анализ занимает несколько часов. Для ускорения определения вируса Маошен Яо (Maosheng Yao) из Университета Пекина разработал способ, позволяющий быстро конденсировать жидкость, содержащуюся в выдохе, а затем анализировать ее с помощью сверхчувствительного сенсора из нанопроводов кремния.

В выдохе людей, инфицированных гриппом, содержатся вирусы. Теперь стало возможным детектировать эти вирусы с помощью нанопроводов из кремния. (Рисунок из Nano Lett., 2012, DOI: 10.1021/nl301516z)

Исследователи нанесли на нанопровода из кремния антитела, связывающиеся со специфическим белком обычного вируса гриппа подтипа H3N2. Затем 11 добровольцам с симптомами гриппа и восьми здоровым добровольцам было предложено подышать на очень холодную гидрофобную пленку; после одной-двух минут дыхания на пленке скапливалось около 100 мкл конденсата дыхания.

С помощью микрокапиллярной системы исследователи перенесли образец к кнремниевым нанопроводам. В течение нескольких минут частицы H3N2, содержавшиеся в образце, связывались с антителами, что приводило к резкому увеличению электропроводности нанопровода. Исследователи смогли зафиксировать изменения электрического поведения для образцов, содержащих всего 29 вирусов на 1 мкл образца. По словам Яо, наиболее высокая чувствительность метода количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией позволяет обнаруживать от 100 до 1000 вирусов на микролитр.

Если электропроводность не изменялась, исследователи делали вывод об отсутствии в образце частиц вируса H3N2. Анализ образцов с помощью нанопроводов соответствовал результатам анализа с помощью количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в 17 из 19 случаев; два образца, для которых наблюдалось расхождение, давали положительный результат на содержание H3N2 при анализе с помощью нанопроводов, но отрицательный – при анализе методом RT-qPCR. Исследователи предполагают, что расхождение в анализах может быть вызвано как неспецифическим связыванием с антителами или недостаточно точным анализом с помощью RT-qPCR, и для более детального выяснения причин требуется дальнейшее исследование.

Использовав другие антитела, исследователи смогли провести точное обнаружение другого подтипа вируса гриппа – H1N1, также в конденсате дыхания. В перспективе Яо надеется разработать портативный диагностический инструмент, способный не только проводить быструю диагностику фактического заболевания гриппом, но и определять – какой подтип вируса является причиной болезни.

Источник: Nano Lett., 2012, DOI: 10.1021/nl301516z

метки статьи: #аналитическая химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия