Исследователи создали многоразовое устройство, способное оперативно выявлять вирусы в биологических жидкостях. Основой разработки стали органические полупроводниковые транзисторы со сменной полимерной мембраной, обработанной аптамерами — молекулами ДНК, избирательно связывающими вирус гриппа А. Чувствительность системы превосходит традиционные тест-системы на основе антител в 10 000 раз, хотя и уступает ПЦР-методике в 10–100 раз. При этом анализ занимает менее 20 минут, что в разы быстрее лабораторных исследований. Проект реализован при поддержке Российского научного фонда.
Проблема традиционных методов диагностики
Стандартные тесты на вирусные инфекции, включая ПЦР и иммуноанализы, требуют много времени — от нескольких часов до дней. Кроме того, существующие биосенсоры на базе органических транзисторов, несмотря на возможность обнаружения вирусов в слюне, крови и других жидкостях, остаются дорогостоящими и одноразовыми, что ограничивает их применение.
Многоразовая технология будущего
Ученые Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН предложили инновационное решение: съемные мембраны с аптамерами, устойчивыми к агрессивным средам. Эти ДНК-молекулы сохраняют стабильность даже при нагревании и изменении pH, что делает их идеальными для клинического использования. Замена мембраны позволяет использовать один биосенсор многократно, снижая стоимость процедур.
Тестирование на вирусе гриппа А
Эксперименты подтвердили эффективность разработки: мембраны фиксировали вирусные частицы при концентрации от 80 000 на миллилитр. Структурные изменения аптамеров при контакте с патогеном влияли на электрический ток в сенсоре, генерируя четкий сигнал. Технология уже показала стабильную работу после трех циклов замены мембраны.
Перспективы для медицины
По словам Елены Поймановой, старшего научного сотрудника Института Ениколопова РАН, разработка открывает путь к созданию портативных мультисенсоров для одновременного выявления нескольких патогенов. Такие устройства могут быть внедрены в скорую помощь, поликлиники и больницы, ускоряя постановку диагноза.
Коллаборация ведущих научных центров
В работе участвовали специалисты Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Объединенного института ядерных исследований и Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина ФМБА России. Совместные усилия позволили объединить экспертизу в области материаловедения, биофизики и медицины.
Источник: indicator.ru
