15:00 
Быстрое и надежное обнаружение вирусов — один из наиболее важных инструментов борьбы со вспышками, от сезонного гриппа до глобальных пандемий, таких как COVID-19. В новом обзоре, опубликованном в журнале Biocontaminant, освещаются основные достижения в многообещающем классе диагностических инструментов, известных как биосенсоры на основе аптамеров, которые могут помочь обеспечить более быстрое, дешевое и портативное тестирование вирусов в клиниках, сообществах и на местах.
В обзоре, проведенном исследователями из Даляньского технологического университета, рассматривается, как короткие нити ДНК или РНК, называемые аптамерами, разрабатываются и интегрируются в биосенсоры нового поколения для вирусов. обнаружение. Аптамеры могут связываться с вирусами с высокой точностью, подобно антителам, но их легче производить, они более стабильны при высоких температурах и их легче модифицировать для различных сенсорных платформ.
Надежное обнаружение вирусов лежит в основе практически всех мер общественного здравоохранения, от диагностики пациентов до наблюдения за вспышками. Наш обзор показывает, что биосенсоры на основе аптамеров быстро сокращают разрыв между лабораторной точностью и удобством использования в реальных условиях».
Цзюсин Ли, автор, отвечающий за переписку
Традиционные методы обнаружения вирусов, такие как культура клеток, тесты на антигены и ПЦР, сыграли важную роль в борьбе с болезнями, но имеют свои недостатки. Культура клеток медленна и требует специализированного оборудования. Тесты на антигены могут быть недостаточно чувствительными. ПЦР очень точен, но зависит от дорогих инструментов и обученных специалистов. Эти ограничения могут задерживать обнаружение, особенно в условиях ограниченных ресурсов или высоких требований.
Биосенсоры на основе аптамеров предлагают другой подход. Аптамеры отбираются в лаборатории с помощью процесса под названием SELEX, который идентифицирует последовательности, которые прочно и специфично связываются с вирусными мишенями. В отличие от антител, аптамеры являются полностью синтетическими, что позволяет точно контролировать их структуру, эффективность и стоимость.
В обзоре представлены последние инновации в выборе аптамеров против вирусных белков или вирусов. Эти разработки позволяют аптамерам идти в ногу с быстро мутирующими вирусами, что является постоянной проблемой для многих диагностических инструментов.
После выбора аптамеры могут быть включены в широкий спектр биосенсоров, которые преобразуют связывание вируса в измеримый сигнал. Авторы описывают электрохимические датчики, генерирующие электрические сигналы, флуоресцентные и изменяющие цвет анализы, которые можно считывать визуально, а также современные оптические платформы. такие как поверхностный плазмонный резонанс и поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние для сверхчувствительного обнаружения.
"Эти биосенсоры могут быть разработаны для быстрого тестирования за пределами традиционных лабораторий", - сказал соавтор Мэн Лю. "Некоторые платформы могут давать результаты за считанные минуты, требуют минимальной подготовки проб и работают с портативными или карманными устройствами".
Важно, что в обзоре подчеркивается, что биосенсоры на основе аптамеров не ограничиваются клинической диагностикой. Они также демонстрируют большой потенциал для мониторинга окружающей среды, безопасности пищевых продуктов и систем раннего оповещения, которые обнаруживают вирусы на поверхностях, в воде или воздухе до эскалации вспышек.
Авторы также решают оставшиеся проблемы, включая крупномасштабную проверку, стандартизацию и интеграцию в реальные рабочие процессы тестирования. Они отмечают, что объединение технологии аптамеров с микрофлюидикой, наноматериалами и инструментами анализа данных может еще больше повысить производительность и надежность.
"Наша цель — предоставить четкую основу для исследователей и разработчиков", - сказал Ли. "Понимая как сильные стороны, так и остающиеся препятствия, мы можем ускорить перевод этих биосенсоров из лаборатории в практическое использование".
Поскольку мир продолжает готовиться к будущим вирусным угрозам, биосенсоры на основе аптамеров могут стать ключевой частью глобального диагностического инструментария, предлагая более быстрый и более гибкий способ обнаружения вирусов, где бы и когда бы они ни появлялись.
