В связи с острой необходимостью в более быстрых и эффективных диагностических инструментах для обнаружения оспы обезьян исследователи разработали инновационную систему обнаружения. Команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Бостонского университета разработала оптический биосенсор, который может быстро обнаружить патоген.
Вирус оспы обезьян (анг. Mpox) — это двухцепочечный ДНК-вирус, принадлежащий к роду Orthopoxvirus, генетически близок к вирусу натуральной оспы. Ранее он считался редким спорадическим заболеванием, ограниченным только животными. Однако недавняя вспышка болезни была объявлена ВОЗ чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение.
Кроме того, редкий фатальный вариант стал причиной смерти 5% зарегистрированных пациентов в Демократической Республике Конго. Учитывая его серьезность, крайне важно иметь своевременную диагностику и изолировать инфицированных лиц.
Однако симптомы Mpox, такие как поражения кожи, лихорадка, головная боль или болезненность мышц, можно легко спутать с другими инфекциями. Поэтому возникла необходимость в молекулярной диагностике оспы обезьян.
До сих пор единственным одобренным методом диагностики Mpox является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Однако метод ПЦР довольно дорогой и требует от нескольких дней до нескольких недель для получения результатов теста. Кроме того, ПЦР показывает ложноотрицательный результат в случае делеции генома.
Оспа обезьян принадлежит к семейству вирусов Poxviridae, которое включает натуральную оспу.
Поскольку оптические датчики уже давно используются для обнаружения вирусов, исследователи разработали новый оптический биосенсор. Этот новый подход использует датчик интерферометрического отражения Pixel-Diversity (PD-IRIS). Он использует интерференцию света от оптически прозрачной тонкой пленки для обнаружения вируса.
Исследователи использовали поражения пациента с лабораторно подтвержденным вирусом. Эти поражения были преобразованы в комплекс вирус-антитело. Когда поражения были помещены на датчик, красный и синий свет излучался всякий раз, когда обнаруживались наночастицы вирус-антитело.
Поскольку вирусы простого герпеса и коровьей оспы имеют схожую клиническую картину, исследователи также взяли и их образцы. Интересно, что сенсор эффективно отличил mpox от других вирусов.
PD-IRIS может повысить скорость диагностики и эффективно обрабатывать большое количество образцов. Эта экономически эффективная технология может помочь замедлить скорость распространения.
«Достаточно быстро мы можем определить, есть ли у человека оспа обезьян или нет. От сбора образцов вируса до получения данных в реальном времени проходит около 20 минут», — говорят ученые.
Исследование было опубликовано в Biosensors and Bioelectronics.