Ученые разработали метод быстрого обнаружения патогенных микроорганизмов с помощью микроскопических магнитных сфер

Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали метод использования Dynabeads для быстрого обнаружения патогенных микроорганизмов в образцах питьевой воды или крови. Dynabeads - это микроскопические магнитные сферы, которые покрываются антителами и используются для выделения определенных типов клеток и белков. При использовании современных лабораторных технологий обработка образцов на наличие патогенных микроорганизмов может занимать несколько дней. Однако в новом методе, разработанном специалистами Массачусетского технологического института, для обнаружения Dynabeads в жидком образце менее чем за одну секунду используется спектроскопия комбинационного рассеяния света.

Сила Dynabeads

Dynabeads были изобретены в 1976 г. и состоят из магнитного железного сердечника, покрытого полимерной оболочкой. Эти бусины покрыты различными типами антител, которые связываются с определенными целевыми молекулами в жидких образцах. Поместив магнит на внешнюю сторону пробирки с образцом, ученые могут собрать и проанализировать целевые молекулы, которые прилипли к Dynabeads. Эта технология широко используется в различных научных приложениях, однако обнаружение патогенных микроорганизмов остается трудоемким процессом.

Быстрое обнаружение с помощью рамановской спектроскопии

Исследователи Массачусетского технологического института обнаружили, что для обнаружения Dynabeads в жидком образце можно использовать рамановскую спектроскопию, анализируя уникальный способ рассеяния света бусинами. Эта характерная "рамановская подпись" может быть обнаружена менее чем за одну секунду, что позволяет быстро обнаружить патогенные микроорганизмы. В настоящее время команда разрабатывает технологию отделения свободных, несвязанных бусин от тех, которые связаны с патогенными клетками. Затем портативное устройство будет различать рамановские сигнатуры этих двух типов, позволяя пользователям определять наличие патогена в образце.

Многообещающие результаты

В ходе проведенных лабораторных испытаний группа специалистов Массачусетского технологического института успешно использовала этот метод для обнаружения бактерий Salmonella в образцах воды всего за полсекунды. Такая возможность быстрого обнаружения имеет большое значение для здравоохранения, поскольку даже небольшое количество патогенных микроорганизмов может вызвать клинические симптомы. Способность быстро определять наличие загрязняющих веществ в питьевой воде или биологических жидкостях позволяет предотвратить распространение заболеваний и улучшить состояние пациентов.

Профессор Лоза Тадессе, один из ведущих исследователей проекта, подчеркивает значимость нового метода: "Это то, что может быть использовано для быстрого получения положительного или отрицательного ответа: есть загрязнение или нет? Ведь даже небольшое количество патогенов может вызвать клинические симптомы". Разработка этой технологии может произвести революцию в области обнаружения патогенов, сделав его более быстрым, эффективным и доступным.