В настоящее время разработано несколько вакцин против SARS-CoV-2, и вакцинация проводится во всем мире. В области медицины тесты на антитела с использованием метода, называемого иммунохроматографией, проводятся для определения того, были ли антитела произведены в результате вирусной инфекции или вакцинации. Однако, поскольку результаты этого теста определяются невооруженным глазом на цветные полосы на бумаге, он не является точным и не очень чувствительным.
Проблема усугубляется тем, что для получения более точных количественных результатов пробы крови должны быть отправлены в сторонний центр тестирования, а обработка занимает от нескольких дней до недели.
Новое исследование возглавил Йошихиро Ито из RIKEN CEMS, который несколько лет назад разработал технологию, которая иммобилизует любые органические соединения, включая вещества биологического происхождения. С тех пор Ито и его коллеги продолжали улучшать систему, уделяя особое внимание иммобилизации различных аллергенов для измерения истории иммунной инфекции.
Им уже удалось разработать тестовый набор с использованием микрочипа, который содержит более 40 различных иммобилизованных на нем аллергенов. Теперь они расширили свои диагностические инструменты для использования в системе, которая иммобилизует несколько ключевых белков SARS-CoV-2, что позволяет автоматически обнаруживать наличие антител против SARS-CoV-2.
Техника основана на использовании света. Вещество, которое реагирует на свет, сначала наносится на пластиковый микрочип, а образец жидкости, содержащий интересующий белок, капается на микрочип в виде пятна. Затем чип подвергается воздействию ультрафиолетового света, который иммобилизует белки.
Используя этот метод, исследователи разработали чип, называемый микрочипом, на котором фиксируются ключевые SARS-CoV-2. Когда антитела в сыворотке крови связываются с вирусными белками на чипе, они излучают свет, и количество излучаемого света можно точно измерить с помощью камеры CCD. Таким образом, это значение можно использовать для количественного определения количества антител, что невозможно при иммунохроматографии.
«Для стандартного количественного анализа антител обычно требуется полмиллилитра крови, взятой из одной из ваших рук, что очень много!,"говорит Ито. «Но в нашей системе все, что требуется, – это небольшая капля крови из кончика пальца, а чувствительность системы в 500 раз выше, чем у обычной иммунохроматографии, а это означает, что обнаружение возможно даже при очень низком количестве антител.«Кроме того, его работа довольно проста – просто капните сыворотку крови человека на чип, нажмите кнопку запуска и подождите. Процесс реакции, промывка и обнаружение антител выполняются автоматически примерно через 30 минут.
«В прошлом нашей команде удалось разработать системы обнаружения антител к кори, краснухе и ветряной оспе. Теперь мы также можем обнаруживать антитела к вирусу COVID-19.
Эта система практична в использовании и позволит проводить точные испытания в любом медицинском учреждении, облегчая быстрое определение на месте необходимости вакцинации. Его также можно использовать для проведения эпидемиологических исследований при подготовке к будущим пандемиям », – говорит Ито.