Команда опишет их подход на 250-й Национальной Встрече & Выставке American Chemical Society (ACS).Стандартные подходы для диагностирования вирусных инфекций требуют технической экспертизы и дорогого оборудования, говорит Кимберли Хамад-Шифферли, доктор философии. «Как правило, люди выполняют PCR и ELISA, которые очень точны, но им нужна окружающая среда лаборатории, которой управляют».
Цепная реакция полимеразы (PCR) и связанное с ферментом испытание иммуносорбента (ELISA) являются биопробами, которые обнаруживают болезнетворные микроорганизмы прямо или косвенно, соответственно.Изменяющие цвет бумажные устройства, которые работают так же к внебиржевым тестам на беременность, предлагают возможное решение. «Они не предназначены, чтобы заменить PCR и ELISA, потому что мы не можем соответствовать их точности», говорит Хамад-Шифферли. «Но это – дополнительная техника для мест без проточной воды или электричества».Хамад-Шифферли и ее команда в Массачусетском технологическом институте, Медицинской школе Гарварда и американском Управлении по контролю за продуктами и лекарствами строят серебряные наночастицы в радуге цветов.
Размеры наночастиц определяют свои цвета. Поэтому команда использует различные размеры этих химических ингредиентов для различных оттенков.
Исследователи приложили красные, зеленые или оранжевые наночастицы к антителам, которые определенно связывают с белками от организмов, которые вызывают Эболу, лихорадку денге или желтую лихорадку, соответственно. Они ввели помеченные антителом наночастицы на конец маленькой полосы бумаги. В середине газеты исследователи прикрепили антитела «захвата» к трем испытательным линиям в различных местоположениях, один для каждой болезни. «Полоса выглядит настолько простой, но она невероятно сложная», говорит Хамад-Шифферли. «Соединение всего этого в интегрированной системе было действительно сложно».Чтобы проверить устройство, исследователи пронзили образцы крови с вирусными белками и затем пропустили маленькие объемы на конец бумажного устройства.
Если образец содержал белки лихорадки, например, то антитело лихорадки, которое было присоединено к зеленой наночастице, заперлось на один из тех белков. Этот комплекс тогда мигрировал через бумагу до достижения испытательной линии лихорадки денге, где второе определенное для лихорадки антитело захватило его. Это мешало комплексу идти дальше вниз полоса, и испытательная линия стала зеленой. Когда исследователи проверили образцы с белками от лихорадки Эбола или желтой лихорадки, комплексы антитела мигрировали к различным местам на полосе и покраснели или оранжевый.
«Используя другие лабораторные испытания, мы знаем типичные концентрации желтой лихорадки или вируса денге в терпеливой крови. Мы знаем, что бумажный тест достаточно чувствителен, чтобы обнаружить концентрации значительно ниже того диапазона», говорит Хамад-Шифферли. «Трудно получить ту информацию для Эболы, но мы можем обнаружить вниз к десяткам нанограммов за миллилитр – это довольно чувствительно и могло бы работать с терпеливыми образцами».Затем, исследователи планируют произвести комплекты для бесплатного распространения. «Мы даем людям компоненты, таким образом, они могут построить сами устройства», говорит Хамад-Шифферли.
Комплекты обеспечат гибкую платформу для того, чтобы сделать бумажные устройства, которые могут диагностировать любую болезнь интереса, учитывая правильное антитело. «Мы пытаемся переместить это в область и поместить ее в руки людей, которым нужна она», говорит она.