Томские ученые разрабатывают высокочувствительные сенсоры для определения вируса клещевого энцефалита

Опубликовано 10.06.2019 г.

post_5ba242ada0bbe.jpg

Молодой ученый ТПУ Екатерина Христунова вместе с зарубежными коллегами разрабатывает электрохимические иммуносенсоры. Они позволят лучше определять вирус клещевого энцефалита в сыворотке крови.

На поверхности сенсоров осаждаются антитела, которые специфически связываются с антигеном вируса клещевого энцефалита, что дает возможность селективно определить вирус в крови человека. Сенсоры обладают всеми преимуществами электрохимических инструментов: низкая стоимость, простота и высокая чувствительность. Последние результаты исследования опубликованы в журнале Sensors (IF2,475).

«Если человека укусил клещ, инфицированный энцефалитом, то иммунная система начинает вырабатывать специфические антитела для борьбы с вирусом. Собственно, по этим антителам в крови человека и можно определить наличие вируса. Мы работаем с электрохимическими методами, которые просты в применении и дают высокую чувствительность. Однако, как и многие другие биологические объекты, антитела электрохимически не активны. Поэтому мы связываем их с наночастицами серебра (размер частиц от 4 до 6 нанометров — ред.) методом спонтанной сорбции, что является аналитической меткой для определения антител», — рассказывает инженер отделения химической инженерии ТПУ Екатерина Христунова.

После модификации электрода методом спонтанной сорбции, он помещается в раствор с антителами и наночастицами серебра, которые и осаждаются на поверхности электрода. Затем электрод помещается в электрохимическую ячейку для проведения анализа — регистрации электрического сигнала от частиц серебра. Чем выше пик сигнала, тем больше концентрация серебра, а значит и антител.


«Пока мы работаем не с образцами крови, а с модельными растворами антител. После отработки методики на стандартных растворах мы перейдем на определение антител вируса клещевого энцефалита в образцах крови человека. Основной нашей задачей является повышение чувствительности, экспрессности и точности метода», — поясняет молодой ученый.   

Политехники вместе с коллегами из Университета химии и технологии Праги рассчитывают сделать такие сенсоры доступными для экспресс-анализа на вирус клещевого энцефалита.

«Ранняя диагностика является ключом к эффективному лечению клещевого энцефалита, поэтому очень важно развивать простые и доступные методы диагностики, — отмечает профессор, руководитель отделения химической инженерии ТПУ Елена Короткова. — У электрохимических сенсоров, помимо прочих преимуществ, есть важное достоинство — возможность миниатюризации. И в конечном итоге речь идет о создании небольшой тест-системы для экспресс-анализа, доступной для индивидуального использования. У Томского политеха уже есть большой опыт работы в этой области. Так, в ТПУ мы уже создали сенсоры для экспресс-определения холестерина и гепарина в крови».