Машины будут ловить вирусы
На стыке наук всегда рождаются новые необычные идеи. Вот и на этот раз специалистам из исследовательского центра адаптивных наноструктур и наноустройств в Дублине (CRANN) пришла в голову идея определять наличие вирусов (биологических объектов) в жидкости посредством измерения физических характеристик микроскопических пластинок.
[[MORE]]Эти похожие на маленькие трамплины объекты (длина около половины миллиметра, толщина всего микрометр) сгибаются под действием внешних сил. Измерение частот колебания пластинок позволяет детектировать малейшие изменения в составе среды вокруг них.
Правда, для этого исследуемые частицы (в данном случае вирусы) должны войти во взаимодействие с поверхностью пластин.
Учёные пришли к выводу, что надо бы закрепить на них белки клеточной мембраны, обладающие способностью связывать вирусы. Однако сделать это было не так просто. Во-первых, они никак не хотели присоединяться к пластинам, во-вторых, быстро теряли свою активность (вне клетки). Кроме того, большое количество исследований в этой области проводилось в условиях, далёких от физиологических (на воздухе, а то и вовсе в вакууме), потому и о реальном применении открытия говорить не приходилось.
Группа биологов под руководством Мартина Хегнера и их коллеги из разных стран нашли решение всех проблем.
В качестве подопытной системы был взят белок FhuA из мембраны Escherichia coli. Он связывает вирус T5.
Распыление белка на поверхность пластин тем же методом, которым чернила наносятся на поверхность бумаги в принтере, а также проведение измерений на высоких частотах позволили обойти все вышеописанные трудности, пишет membrana.
"Нам впервые в мире удалось определить наличие вирусов в растворе с помощью механических методов", — радуется Хегнер.
И небезосновательно. Устройства на основе таких вот пластин будут по размеру не больше коробки для обуви, при этом они позволят установить присутствие вирусов, например, в образцах крови.
Есть новинке и ещё одно применение. Так как изменение физических характеристик пластин происходит из-за изменения формы белков на их поверхности, то детекторы можно будет использовать для тестирования действия лекарств на активность различных протеинов.
Впрочем, на осуществление всех этих проектов понадобится время, "даже учитывая, что у нас в запасе большое количество людских ресурсов", — говорит Хегнер.
Отчасти свой оптимизм учёный объясняет работой в CRANN. "Физика, химия и биология в одном здании – это очень удобно, — говорит он. — Впервые встречаюсь с такими возможностями обмена информацией".