Уче­ные раз­ра­бо­та­ли инно­ва­ци­он­ную плат­фор­му для диа­гно­сти­ки иммун­но­го отве­та на COVID-19. Эта ком­пакт­ная систе­ма, полу­чив­шая назва­ние Tip Optofluidic Immunoassay (TOI), поз­во­ля­ет про­во­дить ана­лиз, исполь­зуя все­го одну кап­лю кро­ви из паль­ца, что зна­чи­тель­но упро­ща­ет про­цесс диа­гно­сти­ки.

Принцип работы

Плат­фор­ма TOI обес­пе­чи­ва­ет воз­мож­ность оцен­ки уров­ня анти­тел и их ней­тра­ли­зу­ю­щей спо­соб­но­сти в тече­ние 40 минут. Осно­ву систе­мы состав­ля­ют имму­но-реак­то­ры, кото­рые сов­ме­сти­мы с обыч­ны­ми пипе­точ­ны­ми нако­неч­ни­ка­ми. В соче­та­нии с пор­та­тив­ным детек­то­ром, это поз­во­ля­ет про­во­дить коли­че­ствен­ный ана­лиз IgG-анти­тел, а так­же оце­ни­вать ско­рость их свя­зы­ва­ния и спо­соб­ность подав­лять вирус. Все эти про­цес­сы осу­ществ­ля­ют­ся без необ­хо­ди­мо­сти в гро­мозд­ком лабо­ра­тор­ном обо­ру­до­ва­нии.

Срав­ни­тель­но с тра­ди­ци­он­ны­ми мето­да­ми диа­гно­сти­ки, TOI зна­чи­тель­но сни­жа­ет вре­мен­ные и тех­ни­че­ские затра­ты. Плат­фор­ма демон­стри­ру­ет чув­стви­тель­ность на уровне 0,1 нг/​мл и охва­ты­ва­ет широ­кий дина­ми­че­ский диа­па­зон. При этом отно­ше­ние сигнал/​шум пре­вы­ша­ет 10 000, что обес­пе­чи­ва­ет высо­кую точ­ность опре­де­ле­ния иммун­но­го отве­та.

Технологические достижения

Клю­че­вым дости­же­ни­ем в раз­ра­бот­ке систе­мы ста­ло созда­ние мето­да RIVIA 2.0, кото­рый пред­став­ля­ет собой уско­рен­ный спо­соб ими­та­ции вирус­ной ней­тра­ли­за­ции. Этот метод осно­ван на син­те­ти­че­ски опти­ми­зи­ро­ван­ных бел­ко­вых зон­дах, ими­ти­ру­ю­щих S-белок коро­на­ви­ру­са, с био­ти­но­вы­ми мет­ка­ми, что обес­пе­чи­ва­ет ста­биль­ное и направ­лен­ное свя­зы­ва­ние с рецеп­то­ром ACE2. Бла­го­да­ря это­му, функ­ци­о­наль­ная актив­ность ней­тра­ли­зу­ю­щих анти­тел мож­но оце­нить все­го за 20 минут.

Результаты тестирования

Плат­фор­ма TOI была про­те­сти­ро­ва­на на 135 образ­цах, полу­чен­ных от 113 чело­век, вклю­чая дина­ми­че­ское наблю­де­ние за изме­не­ни­я­ми в тече­ние полу­го­да. Резуль­та­ты пока­за­ли, что систе­ма успеш­но выяв­ля­ет широ­кий и устой­чи­вый анти­тель­ный ответ, осо­бен­но у лиц, про­шед­ших вак­ци­на­цию ком­би­ни­ро­ван­ны­ми схе­ма­ми. Уче­ные так­же уста­но­ви­ли поро­го­вое зна­че­ние кон­цен­тра­ции IgG на уровне при­мер­но 20 нг/​мл, ниже кото­ро­го риск зара­же­ния в крат­ко­сроч­ной пер­спек­ти­ве зна­чи­тель­но воз­рас­та­ет.

Перспективы применения

Раз­ра­бот­чи­ки под­чер­ки­ва­ют, что плат­фор­ма TOI может быть адап­ти­ро­ва­на для оцен­ки иммун­но­го отве­та и на дру­гие инфек­ци­он­ные забо­ле­ва­ния, такие как грипп или гепа­тит. Это откры­ва­ет новые гори­зон­ты для диа­гно­сти­ки и мони­то­рин­га состо­я­ния здо­ро­вья насе­ле­ния, осо­бен­но в усло­ви­ях пан­де­мии.

Новая плат­фор­ма для диа­гно­сти­ки имму­ни­те­та к COVID-19 пред­став­ля­ет собой зна­чи­тель­ный шаг впе­ред в обла­сти меди­цин­ских тех­но­ло­гий. Ее высо­кая чув­стви­тель­ность, ско­рость ана­ли­за и воз­мож­ность исполь­зо­ва­ния в поле­вых усло­ви­ях дела­ют TOI пер­спек­тив­ным инстру­мен­том для борь­бы с инфек­ци­он­ны­ми забо­ле­ва­ни­я­ми.

Tags:
,

Похожие посты