Smartphone setup could put a stop to norovirus outbreaks — ABC Chemicals

Американские исследователи создали портативную систему обнаружения, которая достаточно чувствительна, чтобы улавливать лишь несколько частиц норовируса

Инженер биомедицинского университета Аризоны Чон Йол Юн и его команда создали высокочувствительную портативную систему обнаружения, способную обнаруживать норовирус на таких уровнях, которые могут вызывать заболевания людей. Работа была представлена национальному собранию Американского химического общества в Сан-Диего, штат Калифорния, 27 августа.

Smartphone setup could put a stop to norovirus outbreaks - ABC Chemicals

Источник: © Американское химическое общество

Всего лишь 10 частиц норовируса могут вызвать рвоту и диарею у людей, а вирус чрезвычайно заразен, поэтому раннее обнаружение жизненно важно для предотвращения вспышек. Однако вирус не размножается в лабораторных культурах, и современные методы обнаружения основаны на специализированных и длительных методах ПЦР (полимеразной цепной реакции).

Исследовательская группа Yoon ранее разработала устройство на базе смартфона, которое измеряло рассеяние света от полистирольных шариков, связанных с норовирусом, в бумажном микрожидкостном чипе. В настоящее время улучшен предел обнаружения устройства путем перехода на флуоресцентный метод.

«Я посмотрел на Amazon.com и увидел, что они продают много таких аксессуаров для смартфонов — микроскопов для смартфонов — которые превращают ваш телефон в микроскоп, и, добавив пару других компонентов, я мог бы превратить микроскоп на основе смартфона в флуоресцентный микроскоп, — объясняет Юн.

В установке используется аксессуар для микроскопа с отдельным источником света и двумя оптическими фильтрами. Он и его коллеги также разработали 3D-печатную коробку для размещения компонентов.

Для тестирования образца его сначала добавляют в бумажный микрофлюидный чип, а затем суспензию флуоресцентных шариков, меченных норовирусными антителами. Через три-пять минут антитела связываются с любыми частицами норовируса в образце, создавая агрегаты флуоресцентных шариков, которые распространяются вдоль каналов чипа. Результирующее увеличение интенсивности флуоресценции вокруг каждой частицы норовируса можно определить, сфотографировав чип с камерой смартфона.

Приложение, которое разработала команда, затем анализирует изображение, чтобы рассчитать концентрацию норовируса в образце по количеству пикселей в изображении. До сих пор, говорит Юн, самый низкий предел обнаружения соответствует примерно 5-6 частицам норовируса на образец. По его оценкам, материальные затраты на эту систему, за исключением затрат на разработку мобильных телефонов и приложений, составляют около $200.

Далее: ПФОА

Юн предполагает, что правительственные чиновники могут использовать эту систему для анализа местных источников подземных вод в районах с интенсивным использованием септиков, где близлежащие грунтовые скважины подвержены риску загрязнения. Он добавляет, что круизные лайнеры, где этот вирус является бичом, также значительно выиграют от такой портативной системы обнаружения.

«Когда на круизном корабле возникает вспышка норовируса, вам необходимо прибыть в ближайшую гавань и эвакуировать всех людей на борту — это большие финансовые потери», — говорит Юн. Экипаж мог почистить дверные ручки и поверхности на сосуде и быстро проверить образцы. «Моя цель на самом деле контролировать образцы окружающей среды как профилактическую меру, а не просто реакцию», — говорит Юн.

Технология может быть адаптирована для обнаружения других вирусов и соединений с использованием различных антител, говорит Юн. Его исследовательская группа в настоящее время изучает, может ли его портативная система обнаруживать перфтороктановую кислоту (PFOA), которая связана с различными видами рака и другими последствиями для здоровья, такими как эндокринные нарушения и подавление иммунитета.

«Моноклональное антитело к PFOA доступно, но титр антител не очень высок, и нам нужно очень чувствительное обнаружение, поскольку PFOA потенциально канцерогенный», — говорит Юн. Мир химии, «Вероятно, мы можем еще больше оптимизировать наш анализ, чтобы получить обнаружение [PFOA] на действительно низком уровне».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *