Птичий грипп – это заболевание домашней птицы, вызываемое вирусной инфекцией гриппа А. Быстрое начальное реагирование при подозрении на инфекцию и постоянное наблюдение необходимы для смягчения ущерба от высокопатогенных передаваемых патогенов, таких как вирусы птичьего гриппа.
Обычно для обнаружения вирусного генома используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), но его сложная процедура требует значительного времени. Другой метод включает обнаружение антител, вырабатываемых в организме в ответ на вирусную инфекцию.
Однако широко используемые методы обнаружения антител могут быть неточными, поскольку существование антител обычно определяется зрением.
Группа, в которую вошли Кейне Нишияма, докторант Высшей школы химических наук и инженерии Университета Хоккайдо, и профессор Манабу Токеши с инженерного факультета университета, провели это исследование для разработки нового метода и анализатора, способного к быстрому, функциональному и выборочному обнаружению. антител.
Метод основан на традиционном иммуноанализе с поляризационной флуоресценцией (FPIA), но использует другой механизм измерения, чтобы сделать анализатор намного меньше и портативным. Анализатор весит всего 5 кг.5 килограмм.
Комбинированное использование молекул жидких кристаллов, датчика изображения и микрофлюидного устройства позволяет одновременно исследовать несколько образцов и уменьшает необходимый объем каждого образца.
Молекулы жидких кристаллов способны управлять направлением поляризации флуоресцентного света, в то время как микрожидкостное устройство имеет ряд микроканалов в качестве измерительной емкости.
Группа также разработала реагент для обнаружения антител к вирусу птичьего гриппа H5, белка, меченного флуоресцеином, который связывается только с антителом. Реагент был изготовлен путем воспроизведения фрагментов белка гемагглютинина (HA), которые экспрессируются на поверхности вируса птичьего гриппа H5, посредством рекомбинации генов и путем мечения флуоресцентных молекул на фрагменты.
Для измерения сыворотка, собранная у птиц, была смешана с реагентом и оставлена на 15 минут.
Смесь вводили в микрофлюидное устройство и измеряли с помощью портативного флуоресцентного анализатора поляризации. Молекулярные движения реагента, связанного с антителом, будут меньше в жидкости, что приведет к различной степени поляризации реагента, не связанного с антителом.
Система может обнаруживать антитела к вирусу птичьего гриппа H5 всего с 2 микролитрами образца сыворотки и в течение 20 минут.
«Наш анализатор можно использовать для проведения других биотестов, если будут разработаны подходящие реагенты», – говорит Токеши. Группа уже успешно обнаружила микотоксины и компоненты лекарств. «Воспроизводя фрагменты белков-шипов, экспрессируемых в новом коронавирусе, и используя их в качестве реагента, анализатор должен иметь возможность обнаруживать антитела к коронавирусу."