Маски з детекторами

Маски з детекторами

Маски й тести є ключовими для подолання пандемії COVID-19, а тепер можуть з’явитися продукти, які їх поєднають. Науковці з Гарвардського університету та Массачусетського технологічного інституту (МТІ) використали синтетичну біологію для створення масок, які точно визначають вірус, що спричиняє COVID – пише Саймон Мейкін у журналі Scientific American.

Біологи-синтетики застосовують біологічні частки для створення різних приладів, зокрема й детекторів, що виявляють певні генетичні послідовності. Під час попередніх експериментів у цих детекторах використовували модифіковані бактерії, однак живі клітини є проблемними (хоч би й через їхнє живлення) і становлять біологічну загрозу. У новому дослідженні було використано ліофілізовані “безклітинні” датчики, збудовані з генів, ензимів та інших елементів клітин, які можна розташувати на пористих еластичних матеріалах і легко зберігати.

У 2014 році науковці описали вбудовування таких датчиків у папір. “Це було важливе досягнення – перетворення лабораторної техніки в пристрій, який можна носити на тілі”, – каже біоінженерка Ксінью Лю, яка створює живі детектори у МТІ й не брала участі в новому дослідженні. Такі пристрої полегшують тестування в локальних умовах.

У межах цього експерименту, опублікованого в Nature Biotechnology, безклітинні детектори вводили в гуму, волокна тканини й папір – вони мали виявити, зокрема, вірус, що викликає COVID-19, вірус Ебола, MRSA та бойові гази. Деякі з тих детекторів, зокрема й ті, що використовуються в нових масках для виявлення SARS-CoV-2, базуються на технології CRISPR: коли “пошукова” РНК збігається з цільовою ДНК, активується ензим, що розтинає нуклеїнові кислоти, розташовані по сусідству. Так він вивільняє флуоресцентний білок, який випромінює світло.

Ця технологія дає змогу створити всебічні “програмовані” детектори, які можна швидко пристосувати до виявлення різних варіантів вірусів. Маска-прототип активується за допомогою кнопки, натискання на яку вивільнює детектор і запускає реакцію розтину вірусів та помноження їхньої ДНК для того, щоб виявити їх. Цей процес спричиняє зміну кольору маски, яку, наприклад, носить пацієнт у лікарні, упродовж 90 хвилин після активації. “Повітря, що ми видихаємо, є чудовим джерелом неінвазійного відбору проб, – говорить спеціаліст із детекторів із Фрайбурзького університету Кен Дінцер, який не брав участі в цьому дослідженні. – Це відповідає нашим поточним потребам”.

Чутливість цього методу наближена до чутливості більшості лабораторних досліджень. “Золотим стандартом і надалі залишаються наші ПЛР-тести, але ми перебуваємо в допустимих межах”, – говорить біоінженер і старший автор дослідження Джеймс Коллінс. Одноразові маски не потребують джерела живлення і спеціального обслуговування, а функціонують за стандартної температури й вологості.

Коллінс сподівається впровадити ці маски на ринок і продавати їх приблизно за 5 доларів. Він додає, що такі пристрої з генетичними датчиками, призначені для носіння на тілі, можуть допомогти, зокрема, військовим та працівникам медичних і рятувальних служб.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ


Як ефективно зникнути Оздоровчі слова