«Вектору» поручили создать биосенсор для быстрого выявления COVID-19 и гриппа

Центру “Вектор” поручена разработка биосенсора и экспресс-диагностики возбудителей «у постели больного», которые позволят выявлять COVID-19, грипп и другие инфекции. Как выяснил RTVI, работы включены в государственное задание на 2023 год. (Документ размещен в реестре государственных заданий).

Биосенсор

Государственный научный Центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» приступил к разработке биосенсора, который будет выявлять возбудители социально значимых заболеваний. Работы ведутся в рамках утвержденного государственного задания. Планируется, что разработка устройства продолжится до 2025 года.

Биосенсор должен выявлять коронавирусы, вирусы гриппа и другие социально значимые патогены, указано в госзадании. Устройства такого типа определяют возбудителей в режиме реального времени в отличие от ПЦР-тестов, на проведение которых требуется от 4 до 6 часов. Это слишком долго для неотложных противоэпидемических мероприятий, указывали ранее ученые “Вектора” в журнале Biosensors, где опубликовали предварительные результаты разработки.

В статьях сотрудники «Вектора» сообщали о результатах тестирования биосенсора для выявления возбудителя гриппа и COVID-19. Основу датчиков составляет кремниевый чип с двумя электродами, нанопроволокой или нанолентой, на которые наносятся антитела.

Принцип работы биосенсора основан на регистрации электрического тока, протекающего через нанопроволоку или наноленту. Вирусные частицы при попадании на датчик связываются с нанесенными на поверхность антителами, что меняет проводимость проволоки или ленты.

Предварительные эксперименты показали высокую чувствительность датчика, который обнаруживает 10000 частиц вируса гриппа в миллилитре. Время обнаружения возбудителей в эксперименте не превышало пяти минут.

Тестируемый чип по мнению авторов может быть “прототипом диагностического устройства с хорошими перспективами внедрения в медицинскую практику”. Авторы сообщают, что аналогичный биосенсор другие разработчики успешно использовали для выявления вирусов птичьего гриппа.

Новая разработка защищена патентом, который “Вектор” получил в 2022 году.

Типы биосенсоров

Биосенсоры отличаются биологическим материалом, используемым в качестве датчика: ферменты, антитела, ДНК, флуоресцентные белки. Возникающий при этом биохимический процесс формирует доступный для обнаружения сигнал, который может быть оптическим, электрохимическим, пьезоэлектрическим, тепловым, магнитным. В зависимости от получаемого сигнала и различают типы биосенсоров.

Экспресс-диагностика «у постели больного»

Государственное задание «Вектора» на текущий год также включает разработку передовых методов экспресс-диагностики инфекций «у постели больного».

В разгар вспышки оспы обезьян “Вектор” сообщал о создании теста для обнаружения возбудителя оспы у «постели больного». Тестирование не требует лаборатории. Создатели отметили простоту выполнения анализа и возможность визуального учета результатов.

Изобретение запатентовали еще в 2020 году. Тогда “Вектор” подал заявку на набор для выявления возбудителей «у постели больного». Он предназначен для обнаружения карантинных высоко контагиозных инфекций в образцах и пробах окружающей среды. Такая потребность возникает при диагностике “завозных инфекций” на транспорте, прибывающем из-за рубежа, при выявлении лиц с повышенной температурой тела, указано в патенте.

Метод менее чувствителен, чем ПЦР-тест, однако этого достаточно для обнаружения возбудителей. Более низкая чувствительность компенсируется оперативностью получения результатов, неприхотливостью анализа и возможностью визуальной оценки. Набор для иммунохимического экспресс-анализа выявляет возбудителей в пределах 60 минут.

Основу тест-устройства составляют антитела, нанесенные на поверхность подложки. Они связаны с частицами коллоидного золота диаметром 10-20 нм, система также содержит “проявитель” на основе нитрата серебра для усиления оптического сигнала. При наличии возбудителей образуются комплексы с антителами, что проявляется в виде темных пятен на подложке, которые можно учитывать визуально.

Для тестирования могут быть использованы любые биологические материалы, включая мокроту, смывы с кожи и слизистых, пробы окружающей среды, пищевых продуктов, предметов гигиены, указано в патенте.

Разработка должна быть завершена до 2025 года.

В Роспотребнадзоре не ответили на запрос RTVI о новых разработках.

Другие разработки из государственного задания

Кроме того, в текущем году “Вектор” будет заниматься пандемическим гриппом. В государственное задание включено создание вакцины и оценка коллективного иммунитета населения к пандемическим вирусам гриппа.

Помимо вакцин будут разрабатываться лекарства на основе интерферонов и их индукторов для применения при ОРВИ. Среди зарегистрированных на российском рынке аналогов: «Кагоцел», «Амиксин», «Циклоферон».

Саша Калеканова