Ученые Дрездена изобрели новый "датчик", который обнаруживает вирусы, как COVID-19

Вспышка пандемии COVID-19 в 2020 году вновь подчеркнула важность надежных и быстрых методов обнаружения для введения эффективных мер по борьбе с пандемией. Ученые с кафедры материаловедения и нанотехнологий Технического университета Дрездена (TUD) добились значительного прогресса в разработке высокоинновационных решений для обнаружения вирусных патогенов в двух недавно представленных исследованиях. Результаты их работы были опубликованы в журналах "ACS Applied Materials & Interfaces" и "Advanced Materials Interfaces".

Настроенные, мощные и адаптивные наноэлектронные датчики представляют собой многообещающий подход, который готов бороться как с текущими, так и будущими пандемиями. Эти датчики не только позволяют проводить обычную диагностику в случае подозрения на вспышку, но и непрерывно мониторить окружающий воздух в автобусах, поездах, школах или медицинских учреждениях. Это означает, что соответствующие и немедленные меры могут быть предприняты, как только появляются вирусы.

С 2020 года ученые из Дрездена интенсивно работают над разработкой миниатюризированных сенсоров для точного и эффективного обнаружения антигенов SARS-CoV-2. В дополнение к команде TUD под руководством профессора Джанаурелио Куниберти и врача Бергои Ибарлусеа в этих двух исследованиях также участвовали ученые из Европейской молекулярной биологической лаборатории (EMBL) в Гамбурге, Институт полимерных исследований имени Лейбница (IPF) в Дрездене и Похангский университет науки и технологии (POSTECH) в Корее.

"Сибоди": революция в биологическом распознавании

Первое исследование, опубликованное в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, описывает новаторский подход, который существенно увеличивает точность и скорость обнаружения антигенов SARS-CoV-2. В него включается вставка синтетических наноантител, известных как сибоди, в биосенсоры в качестве рецепторов. 

"Сибоди представляют собой быстрый альтернативный метод, который, в отличие от обычных антител, разрабатывается и производится с использованием нетравматичных методов", — говорит профессор Джанаурелио Куниберти, который координировал оба исследования вместе с врачом Бергои Ибарлусеа.

"Еще одним ключевым преимуществом использования сибоди является их меньший размер по сравнению с антителами, что позволяет процессам биологического распознавания происходить намного ближе к поверхности сенсора, увеличивая силу сигнала и делая сенсоры более быстрыми и чувствительными", — добавляет он.

Первичные тесты успешно проводились с использованием силиконовых нанопроводовых полевых транзисторов, модифицированных сибоди, что демонстрирует большой потенциал этого подхода.