Переносной биодатчик способен выявлять и усиливать сигналы болезнетворных бактерий

Ученые Вашингтонского государственного университета (WSU) разработали переносной биодатчик, упрощающий обнаружение болезнетворных бактерий.

Группа исследователей под руководством Юэхе Линя, профессора Школы инженерной механики и материалов, опубликовала новый научный труд в журнале Small.

Участившиеся в последнее время случаи отзыва продуктов питания с рынка доказывают, что патогенные микроорганизмы чаще всего обнаруживаются лишь тогда, когда человек заболевает. Ученые давно работают над созданием усовершенствованных биодатчиков, которые быстро, точно и автоматически обнаруживали бы любые микроскопические объекты – от биомаркеров рака в крови до болезнетворных бактерий в окружающей среде. Серьезный риск для здоровья могут нести даже ничтожные количества микроорганизмов, однако имеющиеся датчики не способны быстро и легко их обнаруживать.

Команда исследователей WSU разработала простой датчик, способный обнаруживать и усиливать сигналы патогенного серотипа Escherichia coli (E. сoli – кишечной палочки) 0157:Н, который может вызвать тяжелые отравления с развитием диареи, гемолитико-уремического синдрома.

Ключевым критерием эффективности датчика является поддержание высокой активности ферментов, которая позволяет обнаруживать антигены в образце. С этой целью исследователи разработали наночастицу, включающую органические и неорганические компоненты, которая выглядит, как крошечный цветок. Размером меньше пылинки, «наноцветок с лепестками» состоит из группы молекул, обеспечивающих достаточную площадь поверхности, позволяющую иммобилизовать высокоактивные ферменты, необходимые для обнаружения бактерий в малых количествах.

Наноцветок способен распознавать бактерии и усиливать их сигналы таким образом, чтобы они были видны с помощью простого ручного измерителя рН или бумажной полоски с рН-индикатором.

«С помощью этих наноцветков мы хотим создать простой в использовании ручной прибор, которым сможет пользоваться кто угодно и где угодно», – говорит Линь. «Это будет так же просто, как воспользоваться тестом на беременность или глюкометром».

Исследователи подали заявку на регистрацию патента концепции ручного прибора и работают над «переключением» компонентов наноцветка для обнаружения маркеров заболеваний, а также других патогенных бактерий, таких как сальмонелла.