Создано новое устройство для идентификации вирусов
Новое исследование, опубликованное в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences», описывает новое устройство, разработанное группой исследователей из Университета штата Пенсильвания и Нью-Йоркского университета. Этот инструмент может не только выявлять захватывать типы вирусов, но точно идентифицировать их.
Новое устройство, называемое VIRRION, является одновременно небольшим и недорогим. Оно предназначено для того, чтобы держать его в руке при поиске вирусов по размеру.
Читайте также: Лабораторно-модифицированные вирусы научили различать клетки человека
Исследователь Маурисио Терронес говорит: «На нашем устройстве используются массивы нанотрубок, сконструированных так, чтобы они были сопоставимы по размеру с широким спектром вирусов. Затем мы используем спектроскопию комбинационного рассеяния для выявления вирусов на основе их индивидуальной вибрации».
Они использовали углеродные нанотрубки, расположенные в градиенте размера в форме вертикально выровненного массива леса. Это служило фильтром для ловли различных вирусов, в зависимости от их размера. Эти вирусы затем подвергаются рамановской спектроскопии in situ. Концепция была запечатлена в портативном устройстве.
VIRRION позволяет быстро обогащать любой образец, содержащий вирусы, будь то от пациента или от окружающей среды, чтобы увеличить количество вирусных частиц. Он способен увеличивать концентрации вирусных частиц в небольшом образце — несколько миллилитров — клинического материала и занимает всего несколько минут. В результате процесс характеристики вирусов становится намного быстрее.
Помимо высокой скорости обработки, компактный профиль и низкая стоимость оборудования выгодно контрастируют с большим объемом и высокой стоимостью доступных в настоящее время устройств.
Конструкторы объясняют его преимущества: «VIRRION имеет ширину в несколько сантиметров. Мы добавляем наночастицы золота для усиления сигнала комбинационного рассеяния, для возможности обнаружить молекулу вируса в очень низких концентрациях. Затем мы используем методы машинного обучения для создания библиотеки типов вирусов».
VIRRION может иметь широкий спектр применений: от обнаружения вирусов растений на ранних стадиях выращивания сельскохозяйственных культур до обнаружения вирусов у людей в течение нескольких минут, а не дней.
В первом случае такая возможность может спасти целые культуры от уничтожения вирусной инфекцией. В стадах скота также можно было бы избежать массового забоя скота, если бы выявление вируса было возможно на ранних стадиях заражения, прежде чем оно распространится на все стадо. У людей обнаружение наличия вируса может помочь избежать эпидемий и даже эндемических инфекций, позволяя принять меры по быстрой локализации.
Кроме того, с академической и медицинской точек зрения, скорость обогащения и обнаружения вирусов может помочь определить время появления нового вируса, а также помочь обнаружить новые вирусы и диагностировать вирусную инфекцию.
Источник: 10.1073/pnas.1910113117
