Продемонстрированы впечатляющие возможности сверхчувствительного анализатора, способного быстро обнаруживать следы возбудителей инфекционных заболеваний и другие биологические молекулы в полевых условиях.
Новая чувствительность: Карманный детектор инфекций

Аббревиатура NBIC все чаще встречается в средствах массовой информации. Она обозначает ускорение научно-технического прогресса за счет взаимного влияния различных областей науки — нанотехнологии, биотехнологии, информационных и когнитивных технологий (Nanotechnology, Biotechnology, Information technology and new technologies based on Cognitive science — NBIC). Новое устройство, разработанное канадскими учеными, является одним из первых прикладных примеров этой конвергенции: оно объединяет достижения нано- и микротехнологий, фотоники (направления, занимающегося созданием активных оптоэлектронных устройств), обработки сигналов и протеомики (области, изучающей взаимодействия белков между собой).

Под руководством Уоррена Чана (Warren Chan) ученые изготовили высокопроизводительную и высокочувствительную платформу, способную выявлять разнообразные биомаркеры — молекулы-следы возбудителей инфекционных заболеваний.

Для тестирования инструмента ученые обнаруживали три мишени: вирусы гепатита B и C, и ВИЧ. Антитела химически сопрягались с квантовыми точками, флуоресцирующими на длине волны либо 570 нм, либо 615 нм, либо на обоих сразу. Ширина полос флюоресценции этих точек настолько мала, что, по расчетам, возможно одновременно использовать до миллиона таких «штрих-кодов». Квантовые точки наносились на микрожидкостный чип, на котором флуоресцентный сигнал, проходя через систему зеркал, фильтров и линз, попадал на полупроводниковый фотодетектор. Время срабатывания детектора на несколько порядков меньше того, которое требуется квантовой точке на то, чтобы проплыть мимо него, что позволяет различать отдельные квантовые точки и их агрегаты.

Новое устройство продемонстрировало чувствительность в 50 раз выше, чем у принятых диагностических методов. Однако это не предел, и в дальнейшем учёные намерены повысить ее, увеличив эффективность флуоресценции квантовых точек за счет использования новых антител. Возможности метода не ограничены инфекционными заболеваниями — в принципе, он может позволить обнаруживать практически любые биологические молекулы.

Портативные детекторы, способные моментально обнаруживать присутствие различных веществ — цель, к которой устремляются сегодня многие ученые. Достаточно вспомнить другие разработки: «Лаборатория в кармане», «Лаборатория на бумаге», «Обнаружение ядов».

«Коммерческая биотехнология»