Kulla nanoosakesed, mida kasutatakse gripi diagnoosimiseks minutitega

Kulla nanoosakesed, mida kasutatakse gripi diagnoosimiseks minutitega
Kulla nanoosakesed, mida kasutatakse gripi diagnoosimiseks minutitega
Anonim

Gripipuhangute ajal on kiire ja täpse diagnoosini jõudmine ülioluline, kuid siiani on arstid ja rahvatervise ametnikud pidanud valima ülitäpse, kuid aeganõudva testi või kiire, kuid veaohtliku testi vahel.

Georgia ülikoolis välja töötatud uus tuvastamismeetod, mida on üksikasjalikult kirjeldatud ajakirja Analyst augustikuu väljaandes, pakub aga mõlemast maailmast parimat. Kattes kulla nanoosakesed antikehadega, mis seostuvad gripiviiruse spetsiifiliste tüvedega, ja mõõtes seejärel, kuidas osakesed laservalgust hajutavad, suudab tehnoloogia tuvastada gripi mõne minutiga, hinnaga vaid murdosa senti uuringu kohta.

"Oleme juba pikka aega teadnud, et antikehi saab kasutada viiruste püüdmiseks ja et nanoosakestel on nende suurusest olenev alt erinevad omadused," ütles uuringu kaasautor Ralph Tripp, Georgia Research Alliance'i väljapaistev vaktsiiniarenduse teadlane. UGA Veterinaarmeditsiini Kolledžis. "Me oleme need kaks ühendanud, et luua kiire ja väga tundlik diagnostiline test."

Töötades UGA nanoskaala teadus- ja tehnikakeskuses, ühendasid Tripp ja kaasautor Jeremy Driskell immuunsüsteemi valke, mida nimetatakse antikehadeks, kulla nanoosakestega. Kulla nanoosakeste-antikehade kompleks agregeerub mis tahes proovis esineva viirusega ja kaubanduslikult saadav seade mõõdab intensiivsust, millega lahus valgust hajutab.

Driskell selgitas, et kulla nanoosakesed, mis on ligikaudu kümnendiku juuksekarva laiusest, hajutavad valgust väga tõhus alt. Bioloogilised molekulid, nagu viirused, seevastu on oma olemuselt nõrgad valguse hajutajad. Viiruse koondumine kulla nanoosakestega põhjustab hajutatud valguse kõikumise ennustatava ja mõõdetava mustriga.

"Testi on midagi, mida saab teha sõna otseses mõttes hoolduspunktis," ütles Driskell, kes töötas selle tehnoloogia kallal abiteadlasena Trippi laboris. "Võtate proovi, paned selle seadmesse, vajutate nuppu ja saate tulemused."

Kulda peetakse sageli kulukaks metalliks, kuid uues diagnostilises testis kasutatakse nii väikest kogust – vähem kui see, mis tihvti otsa mahub –, et hind on üks sajandik senti testi kohta..

Teadlased märkisid, et praegune standard gripi lõplikuks diagnoosimiseks on polümeraasi ahelreaktsiooni test, mida nimetatakse PCR-ks. PCR-i saab teha ainult kõrgelt spetsialiseeritud laborites ja see nõuab, et spetsiaalselt koolitatud töötajad inkubeerivad proovi kolm päeva, eraldavad DNA ja amplifitseerivad seda mitu korda. Kogu protsess alates proovide võtmisest kuni tulemuseni võtab aega umbes nädala ja on rutiinse testimise jaoks liiga kulukas.

Alternatiiviks on kiirtest, mida tuntakse külgvoolu analüüsina. Test on kulutõhus ja seda saab kasutada hoolduspunktis, kuid see ei suuda tuvastada konkreetset viirustüve. Samuti jätab see vahele kuni 50 protsenti nakkustest ja on eriti tõrkeoht, kui esineb väikeses koguses viirust, lisas Driskell.

Olemasolevate diagnostiliste testide nõrkustest ülesaamisega loodavad teadlased võimaldada õigeaegsemaid diagnoose, mis võivad aidata peatada gripi levikut, tuvastades täpselt infektsioonid ja võimaldades arstidel alustada ravi varakult, kui viirusevastased ravimid, nagu Tamiflu, on kõige tõhusamad.

Tripp ja Driskell kavatsevad võrrelda uut diagnostilist testi Trippi ja tema kolleegide välja töötatud teise diagnostilise testiga, mis mõõdab laseri sageduse muutust, kui see hajutab viiruse DNA või RNA. Tripp töötab ka selle nimel, et kohandada uut tehnikat nii, et linnulihatootjad saaksid töötlemise ajal kiiresti tuvastada salmonella taset vannivees. Ta märkis, et linnukasvatus on Gruusia suurim põllumajandustööstus, mistõttu võib tehnoloogial olla oluline mõju osariigi majandusele.

"See test pakub gripi puhul tohutuid eeliseid, kuid me ei taha sellega peatuda, " ütles Tripp. "Teoreetiliselt peame ainult oma gripivastase antikeha välja vahetama mõne teise patogeeni vastu, mis võib huvi pakkuda, ja me saame teha sama testi mis tahes arvu nakkusetekitajate jaoks."

Populaarne teema