Ученые создали новый способ обнаружения белков, из которых состоит пандемический коронавирус, а также антител против него. Они разработали биосенсоры на основе белков, которые светятся при смешивании с компонентами вируса или специфическими антителами COVID-19.
Более быстро и качественно
Этот прорыв может сделать возможным более быстрое и более качественное тестирование в ближайшем будущем. Исследование опубликовано в издании Nature.
Для того чтобы диагностировать коронавирус сегодня, большинство медицинских лабораторий использует технику, которая усиливает генетический материал от вируса так, что его можно увидеть.
Эта техника требует специализированного персонала и оборудования. Для метода нужны лабораторные принадлежности, которые сейчас пользуются большим спросом во всем мире. Дефицит цепочки поставок замедлил результаты тестов на COVID-19 в Соединенных Штатах и за их пределами.
Пытаясь обнаружить коронавирус в образцах пациентов без необходимости генетической амплификации, группа исследователей во главе с Дэвидом Бейкером, профессором биохимии и директором Института дизайна белков в UW Medicine, использовала компьютеры для разработки новых биосенсоров.
Эти устройства на основе белков распознают определенные молекулы на поверхности вируса, связываются с ними, а затем излучают свет в результате биохимической реакции.
Можно узнать, болел ли человек ранее
Тестирование на антитела может показать, был ли у человека COVID-19 в прошлом. Он используется для отслеживания распространения пандемии, но также требует сложных лабораторных принадлежностей и оборудования.
Альфредо Кихано-Рубио проводит исследование в Медицинском институте дизайна белков в Сиэтле. Он руководил разработкой и тестированием новых светоизлучающих биосенсоров для обнаружения белков и антител коронавируса. Будущие модификации этой модели биосенсора также могут быть полезны для обнаружения других клинически важных молекул при раке и инфекционных заболеваниях.
Та же команда исследователей из университета создала биосенсоры, которые светятся при смешивании с антителами COVID-19. Они показали, что эти сенсоры не реагируют на другие антитела, которые также могут быть в крови, включая те, которые нацелены на другие вирусы. Эта чувствительность важна для предотвращения ложноположительных результатов теста.
«Мы показали в лаборатории, что эти новые датчики могут легко обнаруживать вирусные белки или антитела в моделированной носовой жидкости или донорской сыворотке, - сказал Бейкер. - Наша следующая цель - обеспечить их надежное использование в диагностических целях. Эта работа демонстрирует возможности белков для создания молекулярных устройств с нуля с новыми и полезными функциями».
Помимо COVID-19, команда также показала, что аналогичные биосенсоры могут быть разработаны для обнаружения важных с медицинской точки зрения белков человека.
