Дослідники розробили новий портативний тест, який дозволяє швидко та з високою точністю виявляти віруси, що передаються комарами. Технологія не потребує складного лабораторного обладнання й може стати важливим інструментом для боротьби зі спалахами інфекцій у віддалених регіонах, де доступ до сучасної діагностики обмежений.
За основу вчені взяли вірус чикунгунья (CHIKV), однак новий підхід можна адаптувати і для виявлення інших небезпечних збудників.
Чому потрібні нові методи діагностики
Останніми роками комарині інфекції поширюються дедалі швидше. На це впливають зміни клімату, активний міжнародний туризм і розширення ареалу проживання переносників хвороб. Окрім чикунгуньї, значну загрозу становлять віруси денге, Зіка, жовтої лихоманки, японського енцефаліту, Західного Нілу та інші патогени.
Найточнішим способом підтвердження зараження сьогодні залишається аналіз генетичного матеріалу вірусу. Однак традиційні методи, зокрема ПЛР, вимагають дорогого обладнання, спеціальних реагентів і кваліфікованого персоналу. Це значно ускладнює оперативну діагностику безпосередньо в місцях можливих спалахів.
Як працює нова технологія
Команда науковців із Китайського фармацевтичного університету запропонувала новий підхід, що отримав назву mbLFIA. Його основою став удосконалений імунохроматографічний тест, який посилює сигнал завдяки особливій конструкції молекул ДНК.
Під час аналізу вірусна РНК запускає каскад молекулярних реакцій, у результаті яких формується велика кількість спеціально спроєктованих структур із багатьма точками зв’язування. Це дозволяє значно ефективніше накопичувати сигнальні частинки на тестовій смужці.
Для додаткового посилення результату дослідники використали наночастинки золота й платини. Вони виконують роль своєрідного каталізатора, який запускає хімічну реакцію з утворенням яскравого коричнево-червоного забарвлення. Завдяки цьому навіть мінімальні концентрації вірусу стають добре помітними неозброєним оком.
Чутливість зросла майже в одинадцять разів
Випробування показали, що нова система працює значно ефективніше за існуючі аналоги. Завдяки багатоточковому механізму зв’язування інтенсивність сигналу при низьких концентраціях вірусу виявилася приблизно у 10 разів вищою, ніж у традиційних конструкцій.
Після оптимізації всіх параметрів тест зміг визначати вірус чикунгунья у концентрації всього 2 пмоль/л, тоді як звичайні експрес-тести демонстрували межу чутливості близько 20 пмоль/л.
Тест успішно пройшов перевірку на біологічних зразках
Дослідники протестували систему на зразках крові, слини та сечі, до яких додавали відомі концентрації вірусу. У всіх випадках точність залишалася високою, а результати відповідали очікуваним значенням.
Окремо перевірили специфічність методу. Тест практично не реагував на інші небезпечні віруси, серед яких денге, Зіка, вірус Західного Нілу, жовтої лихоманки, японського енцефаліту та Getah, що свідчить про низький ризик хибнопозитивних результатів.
Під час фінального етапу випробувань учені проаналізували 36 зразків сироватки крові лабораторних мишей із підозрою на зараження чикунгунья. Новий метод правильно визначив усі 16 позитивних і 20 негативних випадків, повністю збігшись із результатами класичної ПЛР. Таким чином система продемонструвала 100-відсоткову чутливість і специфічність.
Які перспективи відкриває розробка
На думку авторів дослідження, нова технологія може суттєво спростити виявлення небезпечних інфекцій без використання складного лабораторного обладнання. Такі експрес-тести можуть застосовуватися у польових медичних пунктах, мобільних лабораторіях, аеропортах, морських портах і сільських медичних закладах, де швидка діагностика має вирішальне значення.
Крім боротьби з вірусами, що передаються комарами, платформу планують адаптувати для виявлення інших інфекційних захворювань. Це може зробити нову систему універсальним інструментом для епідеміологічного контролю та раннього виявлення небезпечних патогенів.