Недавние вспышки высокопатогенного птичьего гриппа (также известного как птичий грипп) создали потребность в быстрых и чувствительных методах обнаружения для смягчения последствий его распространения. Теперь исследователи из ACS Sensors разработали прототип датчика, который обнаруживает тип вируса гриппа, вызывающего птичий грипп (H5N1), в образцах воздуха. Недорогой портативный датчик обнаруживает вирус на уровнях ниже инфекционной дозы и может привести к быстрому аэрозольному тестированию на переносимый воздушно-капельным путем птичий грипп.
Птичий грипп может быстро распространяться при вдыхании птицами и другими животными инфекционных респираторных капель, а частые мутации вируса вызывают озабоченность по поводу передачи инфекции воздушно-капельным путем людям. Современные методы выявления вирусов H5N1 часто требуют тщательной подготовки образцов в лаборатории, таких как тесты на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР). Таким образом, датчик, который быстро обнаруживает эти переносимые по воздуху вирусные частицы без подготовки образцов, может идентифицировать передачу до возникновения вспышки. Одним из решений мог бы стать электрохимический емкостный биосенсор (ECB), который успешно использовался для обнаружения других переносимых воздушно-капельным путем вирусов. Ранее исследовательская группа под руководством Раджана Чакрабарти создала электрохимический биосенсор для обнаружения частиц SARS-CoV-2 в дыхании. На этот раз команда использовала технологию ECB для обнаружения и измерения уровней вирусов H5N1 в воздухе.
Новый ECB состоит из тонкой сетки нанокристаллов берлинской лазури и ветвей оксида графена на угольном электроде с трафаретной печатью. Чтобы заставить датчик обнаруживать вирусы H5N1, исследователи подключили к сети зонды (аптамеры или антитела), чувствительные к этим патогенам. Они соединили датчик с изготовленным на заказ пробоотборником воздуха, который собирает капли из воздуха и создает жидкую пробу. Когда жидкие образцы, содержащие вирусы H5N1, наносились на датчик, вирусные частицы связывались с зондами и изменяли емкость датчика. Измерив общее изменение емкости, исследователи смогли измерить уровни H5N1 в образце жидкости.
В ходе демонстраций с аэрозольными образцами, содержащими известные количества инактивированных вирусов H5N1, ECB выдал результаты в течение 5 минут. Уровень обнаружения птичьего гриппа датчиком составил 93 вирусные копии на 35 кубических футов (1 кубический метр) воздуха, уровень, который, по словам исследователей, должен быть "достаточно чувствительным, чтобы обнаружить присутствие H5N1 ниже инфекционной дозы вируса". Общая точность датчика составила более 90% по сравнению с измерениями с помощью цифрового ПЦР-теста, традиционного метода. Чакрабарти и его команда говорят, что новый датчик птичьего гриппа обещает неинвазивный мониторинг воздуха в режиме реального времени как для животных, так и для людей.
Авторы признают финансирование Лаборатории гриппа.
Комментарии