Исследователями из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и Бостонского университета был разработан оптический биосенсор, способный быстро обнаруживать вирус, вызывающий оспу обезьян (инфекционное заболевание, ранее известное как «обезьянья оспа», которое может вызывать болезненную сыпь, увеличение лимфатических узлов, лихорадку, головную боль, мышечную боль, боль в спине и низкую энергию, помимо других симптомов).
По словам исследователей, биосенсор позволит клиницистам быстро диагностировать оспу обезьян вместо того, чтобы ждать долгое время результатов лабораторных исследований. В настоящее время полимеразная цепная реакция (ПЦР) является единственным утвержденным методом диагностики оспы обезьян, который, как правило, является дорогостоящим, требует лаборатории и может занимать дни или даже недели для получения результатов.
В связи с этим команда использовала цифровую платформу обнаружения под названием интерферометрический сенсор образования отраженного изображения с пикселем разнообразия (PD-IRIS) для более быстрого обнаружения вируса.
Команда протестировала биосенсор, используя образцы, собранные из поражений пациента с лабораторно подтвержденной оспой обезьян. Эти образцы были кратковременно инкубированы с моноклональными антителами, специфичными для оспы обезьян, которые связываются с белками на поверхности вируса. Полученные комплексы вирус-антитело затем вводились в крошечные камеры на датчиках кремниевых чипов, предварительно обработанных для захвата наночастиц.
Направляя одновременно точные длины волн красного и синего света на чипы, команда генерировала интерференционные узоры, которые незначительно изменялись в присутствии наночастиц вирус-антитело. Цветная камера обнаруживала эти минимальные сигналы, обеспечивая высокочувствительное подсчитывание отдельных частиц.
«Вы не пытаетесь увидеть рассеянный свет от самой частицы вируса, а смотрите на интерферометрическую подпись поля рассеянного света, смешанного с полем, которое отражается от поверхности чипа», — объяснили исследователи.
Кроме того, команда проанализировала образцы вируса простого герпеса и вируса коровьей оспы, которые имеют сходные клинические проявления с оспой обезьян, при этом команда сообщила, что биосенсорный анализ легко различал образцы оспы обезьян и других вирусов.