Обнаружение заболеваний
Исследователи из Технологического института Джорджии и Университета Эмори разработали более простой и быстрый метод обнаружения целевых молекул (например, вирусов или биомаркеров) в жидких образцах, таких как кровь или моча. В основе метода — использование высокопористых микронных силикатных шариков.
Суть технологии
В поры шариков вводятся оптические (квантовые точки) и магнитные наночастицы:
- Магнитные наночастицы (оксид железа) позволяют легко извлекать шарики из образца с помощью магнитного поля.
- Оптические наночастицы (квантовые точки) создают уникальную спектральную метку для каждого типа шариков, позволяя проводить мультиплексный анализ — одновременно обнаруживать несколько различных мишеней в одном образце.
«Мы используем квантовые точки, чтобы создать набор шариков, которые уникальны и могут быть различимы друг от друга. Это похоже на штрих-кодирование», — пояснил аспирант Ташар Сатхе.
Процесс анализа
- Функционализированные шарики (с антителами или ДНК на поверхности) смешивают с жидким образцом.
- Целевые молекулы (вирусы, белки) связываются с поверхностью шариков.
- Шарики извлекают из жидкости с помощью магнита.
- Методом оптической визуализации определяют концентрацию целевой молекулы по количеству частиц, прикрепившихся к шарикам, и идентифицируют их по спектральной метке.
Преимущества и применение
- Высокая чувствительность: Технология позволяет анализировать очень низкие концентрации молекул, что критично для ранней диагностики таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.
- Простота и скорость: Процесс создания шариков занимает 15–20 минут, а их функционализация — добавление новых свойств — описывается как простая.
- Перспективы: Основные области применения — обнаружение рака и неврологических заболеваний по биомаркерам в крови или моче, а также мониторинг эффективности терапии.
Работа была представлена на конференции SPIE Photonics West и опубликована в журнале Analytical Chemistry (15 августа).