Czujnik elektrochemiczny wykryje wirusa?

Czujnik opracowany przez naukowców brytyjskich jest w stanie wykrywać wirusy i je liczyć. Na większą skalę, mógłby on zastąpić aktualne techniki, które mimo że są skuteczne, to jednakże wymagają czasu i pieniędzy. Czujnik ten pozwoliłby wykryć i oskarżyć szybciej wirusy odpowiedzialne za nasze choroby, a więc i zaproponować równie szybko odpowiednie leczenie.

Nowa alternatywa dla starych metod

Od wielu lat już mamy do dyspozycji techniki pozwalające wykrywać wirusy. A jednak, aktualne metody posługują się sztucznymi czynnikami i ujawniają obecność agenta zakaźnego poprzez niebezpośrednie środki. Na przykład, test Elisa polega na sprawdzaniu, czy organizm produkuje przeciwciała przeciwko antygenom wirusowym, co jest oznaką infekcji. Technika PCR, natomiast, udowadnia istnienie DNA wirusowego w skażonych komórkach.

Te metody pomiarowe udowodniły już swoją skuteczność, ale wymagają czasu, zanim będą w stanie dostarczyć wyniki. Dodatkowo, testy te są dość kosztowne. Aby więc rozwiązać ten problem, badacze z uniwersytetu w Leeds, w Wielkiej Brytanii, opracowali czujnik będący w stanie wykrywać szybko i niskim kosztem naturę wirusa, ale również jego ilość.

Rezultaty tych badań zostały opublikowane w przeglądzie naukowym Biosensors & Bioelectronics.

Czujnik na adenowirusy?

Jest to czujnik naprawdę wrażliwy i bardzo specyficzny. Na tę chwilę bowiem urządzenie to jest w stanie wykryć tylko obecność adenowirusów, które są czynnikami raczej łagodnych chorób dla osób cieszących się dobrym zdrowiem. Na przykład, zatucia pokarmowego. Co prawda, choroby te są łagodne dla osób zdrowych, ale mogą stać się śmiertelne dla osób z obniżoną odpornością, jak w przypadku AIDS.

Aby opracować ten czujnik, badacze brytyjscy musieli pokonać wiele etapów. Na początku, trzeba było wytworzyć przeciwciała poliklonalne, czyli takie, które są zdolne do przywiązywania się do różnych antygenów. Co więcej, trzeba było, żeby te przeciwciała poliklonalne miały specyficzną zgodność z proteinami kapsydów wirusowych adenowirusa typu 5 (Ad5).

Następnie, molekuły te zostały podzielone na dwie symetryczne części tak, aby uniknąć sytuacji, kiedy jedno przeciwciało rekwiruje dwa wirusy. A tak może się stać, w związku z czym obliczenia byłyby zafałszowane.

I na koniec, przeciwciała te zostały przytwierdzone do czujnika elektrycznego.

Dalsze prace w toku

Aby zweryfikować skuteczność tej techniki, badacze zanurzyli swój czujnik w środowisku zawierającym dwa różne serotypy wirusa – ale bliskie sobie, ponieważ były to wirusy typu Ad3 i Ad5 – w stężeniach zmieniających się do 10 do 10 do dwunastej potęgi cząstek wirusowych na mililitr.

Dzięki elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej, która mierzy zmiany elektryczne na poziomie czujnika, system wykrywa specyficznie serotyp wirusa Ad5 już ze stężenia 10 trzeciej potęgi cząsteczek wirusowych na mililitr.

Paul Millner, który nadzorował te badania, bardzo się cieszy w tego sukcesu: po raz pierwszy mamy test, który bada obecność wirusa w całej jego integralności, zamiast skupiać się na badaniu jego materiału genetycznego. I po raz pierwszy mogliśmy policzyć liczbę cząsteczek wirusowych posługując się chipem stworzonym w laboratorium.

Badacze teraz mają nadzieję, iż uda im się zwiększyć wrażliwość opracowanego przez nich urządzenia. Dodatkowo, brytyjscy naukowcy chcą zoptymalizować różne etapy tego procesu, aby móc zacząć testy kliniczne.

Gdyby tę technikę udało się zastosować w gabinetach lekarskich, mogłaby ona znacząco pozwolić na stawianie diagnozy znacznie szybszej i mniej kosztownej niż aktualne techniki. A dla pacjentów, przełożyłoby się to na wcześniejsze leczenie, które idzie za szybszym rozpoznaniem. Jak podkreślają naukowcy, z szybszym rozwiązaniem i szybszym leczeniem wiążą się również większe szanse na remisję choroby.

Nie da się ukryć, że gra jest warta świeczki.