Российские ученые разработали биосенсор — «электронный язык». Он может распознавать вирусы в воде, а также в биологических жидкостях. В работе участвовали исследователи из Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН, Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова. Статья опубликована в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.
В настоящее время в медицинской диагностике получают всю большую популярность компактные сенсоры, которые позволяют своевременно отслеживать те или иные показатели здоровья. Существуют электронные, оптические и квантовые сенсоры, данные с которых можно получать на телефоне или компьютере. Разрабатываются также и биосенсоры, одним из компонентов которых являются чувствительные биологические молекулы.
Российские исследователи разработали биораспознающий слой для такого сенсора, называемого «электронным языком». Подложка этого сенсора состоит из пикселей-транзисторов. На каждый участок, соответствующий пикселю, исследователи прикрепляли молекулы белка стрептавидина, а также так называемые аптамеры — короткие последовательности ДНК, которые способны специфически связываться с определенными молекулярными мишенями. На поверхность сенсора ученые наносили каплю жидкости, а затем регистрировали электрический сигнал с каждого пикселя. Если на каком-то из них сигнал отличался от установленных значений, то это говорило о присутствии того или иного патогена в жидкости. На сенсор ученые также нанесли слой биотиновых якорей. Эти молекулы выступали над поверхностью подложки как рецепторы, но не теряли своих свойств при попадании в сложные среды. В опыте ученые показали, что «электронный язык» исправно работает в буферном растворе, и это говорит о том, что потенциально сенсор можно применять в более сложных жидкостях биологического происхождения.
Работу сенсора проверили на примере вируса гриппа А (H7N1). Устройство его успешно распознало. «Электронный язык» также может работать специфично для того или иного вируса. Это доказали эксперименты, в которых в жидкости помимо частиц вируса гриппа содержался вирус болезни Ньюкасла, опасный для птиц.
«На основе "электронного языка" мы планируем получить миниатюрное устройство (размером с один и толщиной с два смартфона), с автономным питанием от батарейки и набором одноразовых сенсорных подложек. Оно позволит быстро проводить предварительный анализ на наличие патогенов, например в питьевой воде, даже человеку, не имеющему специального образования», — подвела итог Елена Пойманова, кандидат химических наук, научный сотрудник Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
