Разделение вирусов от слюны с помощью звуковых волн для терапевтических исследований

Исследователи, чья работа опубликована в ACS Nano, разработали платформу, использующую звуковые волны в качестве акустических пинцетов для сортировки вирусов в жидкости. Метод быстро и точно отделяет вирусы от других частиц в образцах человеческой слюны.

Для ускорения и упрощения процесса изоляции вирусов Люк Ли и Тони Джун Хуанг обратились к акустофлюидике — технологии, использующей звуковые волны для сортировки частиц по размеру. Они выбрали особый тип звуковой волны — пучок Бесселя, — потому что его можно настроить на сортировку наночастиц определенного размера, и несколько таких волн остаются сфокусированными на больших расстояниях, подобно пинцету.

Разработанная платформа BEST (Bessel beam excitation separation technology) состоит из прямоугольного чипа с входом для образца на одном конце и отдельными выходами для вирусов и отходов на другом. Поперек чипа, перпендикулярно потоку образца, применялись два акустических пучка Бесселя. Настраивая длину волн, система сортировала частицы разного размера:

• Крупные частицы >150 нм задерживались на чипе.
• Мелкие частицы <50 нм выходили через выход для отходов.
• Вирусы промежуточного размера (50–150 нм) собирались через вирусный выход.

Команда протестировала платформу на образцах человеческой слюны, содержащих SARS-CoV-2. Жидкость, собранная с вирусного выхода, содержала 90% вирусного генетического материала, а с выхода для отходов — ничего, что подтвердило успешную изоляцию вируса. Результаты были подтверждены электронной микроскопией.

Хотя BEST пока не может отделять частицы отходов от вирусов <50 нм (например, парвовирусов), исследователи работают над расширением диапазона технологии для её применения в разработке новых терапевтических мишеней для множества вирусных заболеваний.