Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Ученые из России создали биосенсор, вычисляющий инфекции за секунды

© Фото : Университет ИТМОБиосенсоры, созданные в университете ИТМО
Биосенсоры, созданные в университете ИТМО
Физики из университета ИТМО, МФТИ, МИФИ и московских институтов РАН создали новый биосенсор, который позволяет практически мгновенно определять присутствие вирусов или бактерий в образцах крови или воздуха, просвечивая их инфракрасным излучением.

МОСКВА, 4 окт – РИА Новости. Физики из университета ИТМО, МФТИ, МИФИ и московских институтов РАН создали новый биосенсор, который позволяет практически мгновенно определять присутствие вирусов или бактерий в образцах крови или воздуха, просвечивая их инфракрасным излучением, говорится в статье, опубликованной в журнале Laser Physics Letters.

"Наши оптические биосенсоры могут обнаруживать даже очень малые количества бактерий. Так, ранняя высокочувствительная диагностика инфекционных заболеваний в детских садах, школах и университетах, особенно в периоды сезонных эпидемий, позволит свести лечение к профилактике. Врачам в инфекционных больницах данная методика поможет более оперативно ставить диагноз пациентам", — рассказывает Сергей Кудряшов из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба института.

Биосенсоры, созданные Кудряшовым и другими отечественными учеными, работают благодаря остроумному приложению наших знаний о том, как свет и другие виды электромагнитного отражаются и преломляются при прохождении через сложные молекулы, в том числе и те, которые составляют основу оболочек микробов и вирусов.

Врач смотрит на рентгеновский снимокСпектр вырабатываемого излучения (слева) и фотографии бактерии-камикадзе (справа)
Микробы-"камикадзе" помогли ученым создать ярчайшую рентген-"лампочку"Индийские физики нашли своеобразное применение для самых обычных кишечных палочек – они использовали их в качестве базы для сверхмощного источника жесткого рентгена, облучив импульсами лазера партию микробов-"камикадзе", облаченных в "пояс" из наночастиц серебра.

Каждый микроб, вирус или даже клетки тела человека содержат на своей поверхности уникальный набор молекул, по спектру которого ученые могут определить, с каким патогеном или, к примеру, культурой раковых клеток,  они имеют дело. Идея создания сенсора, который вел бы "опознавание" микробов и вирусов таким образом, существовала и раньше, однако ученые и инженеры не могли придумать, как можно изготовить такой прибор, чтобы его можно было эффективно использовать в медицинской практике.

Российские ученые решили эту проблему, используя своеобразный световой "нано-дуршаг" – тонкую серебряную пленку, в которой они прорезали миллионы микроскопических отверстий при помощи сверхмощных и коротких импульсов лазера. Отверстия превращают эту пленку в своеобразную дифракционную решетку, которая позволяет фокусировать пучки инфракрасного излучения, которыми "обстреливается" образец, лежащий на ее поверхности.

Инфракрасные лучи, прошедшие через пленку, затем изучаются при помощи обычного спектрометра, и линии поглощения в спектре могут рассказать ученым о том, какие микробы и вирусы содержатся в изучаемом образце или даже в окружающем воздухе.

Рентгеновский снимок одиночной бактерии (справа) и вид ее «изнутри» в представлении художника (слева)Рентгеновские фотографии живых бактерий, полученные при помощи ускорителя LCLS
Ускоритель частиц помог ученым сделать первый "рентген" бактерийЛинейный ускоритель LCLS впервые позволил биологам получить рентгеновские снимки живых цианобактерий, что открывает возможность для ведения наблюдений за жизнью клеток на почти молекулярном уровне.

Подобные сенсоры, как рассказывают ученые, можно применять для непрерывного наблюдения за качеством воздуха в аэропортах, вокзалах и других местах скопления людей, что поможет предотвращать распространение эпидемий или опасных инфекций.

Как отмечает пресс-служба, анализ биоматериала на бактерии и вирусы с помощью существующих методов, таких как ПЦР, занимает несколько дней, в то время как новая методика, разработанная учеными, позволяет получать результаты сразу.

Исследователи надеются, что в будущем новая платформа найдет широкое практическое применение благодаря дешевизне и быстроте изготовления сенсоров, а также использованию более распространенных материалов для подложек. Кроме того, откалибровав библиотеки спектров, ученые планируют определять не только тип бактерии или вируса, но и их количество.

Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала