Новый метод ускорит медицинские тесты благодаря сочетанию нанотехнологий и явления 1845 года

Исследователь из Университета Центральной Флориды (UCF) объединил передовую нанонауку с магнитным явлением, открытым более 170 лет назад, для создания метода быстрых медицинских тестов.

Это открытие, будучи коммерциализированным, может привести к ускоренному получению результатов тестов на ВИЧ, болезнь Лайма, сифилис, ротавирус и другие инфекционные заболевания.

В основе исследования, недавно опубликованного в журнале Small, лежат наночастицы — крошечные частицы размером одна миллиардная метра. Команда Шона Патнэма покрыла наночастицы антителами к бычьему сывороточному альбумину (BSA), который часто используется в качестве основы для различных диагностических тестов.

При смешивании наночастиц с тестовым раствором (например, для анализа крови) белки BSA избирательно связываются с антителами на поверхности частиц, как ключ с замком.

Эта реакция уже была известна. Однако команда Патнэма разработала новый способ измерения количества присутствующих белков. Они использовали наночастицы с железным ядром и приложили к раствору магнитное поле, заставив частицы выстроиться в определённом порядке. По мере связывания белков с покрытыми антителами частицами вращение частиц замедляется, что легко обнаружить с помощью лазерной оптики.

Взаимодействие магнитного поля и света известно как эффект Фарадея (Faraday rotation), принцип, открытый учёным Майклом Фарадеем в 1845 году. Патнэм адаптировал его для биологического применения.

Вместо белка BSA, использованного в исследовании, можно применять другие антигены и их уникальные антитела, что позволит проводить медицинские тесты на широкий спектр инфекционных заболеваний.

Доказательство концепции показывает, что метод может обеспечить получение результатов биохимических иммунологических тестов всего за 15 минут по сравнению с несколькими часами для стандартного подхода ELISA (иммуноферментный анализ).