Учёные представили новый метод обнаружения ВИЧ
Исследователи предложили альтернативный способ обнаружения ВИЧ, который в будущем может сделать диагностику более доступной и быстрой. В основе разработки — сочетание ДНК-наноструктур и оптического метода регистрации вирусных частиц, позволяющее обходиться без сложных геномных тестов. Результаты работы опубликованы в журнале AIP Advances in Bioengineering.
Сегодня основным методом диагностики ВИЧ остаётся полимеразная цепная реакция (ПЦР)*, которая выявляет вирус по его генетическому материалу. Метод отличается высокой точностью, но требует сложного оборудования и лабораторных условий, что ограничивает его применение, особенно в регионах с недостаточными ресурсами.
Новый подход основан на использовании ДНК-наноструктур, сформированных из аптамеров — коротких одноцепочечных фрагментов ДНК, способных связываться с белками на поверхности вируса. Аптамеры располагаются таким образом, чтобы соответствовать структуре вирусной оболочки. Это позволяет вирусным частицам одновременно связываться с несколькими аптамерами, делая захват более устойчивым.
Для регистрации захваченных вирусов исследователи применяют интерферометрическую микроскопию с фотонными резонаторами (PRISM)**. Метод позволяет обнаруживать вирусы напрямую: частицы фиксируются на чувствительной поверхности, после чего прибор улавливает изменения светового сигнала и «видит» отдельные вирионы. Таким образом, речь идёт не о поиске генетического материала, как в ПЦР, а о прямом подсчёте вирусных частиц.
Чувствительность метода составляет около 10⁴ вирионов на миллилитр, что сопоставимо с показателями современных ПЦР-тестов. Анализ проводится в один этап при комнатной температуре и занимает примерно 30 минут.
Метод также демонстрирует высокую селективность: он позволяет отличать вирусные частицы от других объектов в образце, включая внеклеточные везикулы. Соотношение сигнал/шум достигает 50, что обеспечивает чёткое распознавание вируса и снижает вероятность ложных сигналов.
Комментарии
Пока технология была протестирована только в искусственных растворах, имитирующих среду для вируса, а не на настоящих образцах крови. Для работы с клиническими пробами потребуется дополнительная стадия фильтрации вируса, над которой ведутся исследования. По словам авторов, метод пока не готов заменить ПЦР, но уже рассматривается как перспективная основа для создания быстрых и доступных тестов на ВИЧ, особенно в полевых условиях.
Ранее Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило первый в мире 1-минутный тест на ВИЧ. Тест-система Insti HIV Self-Test продемонстрировала 100%-ю чувствительность и специфичность, прошла преквалификацию ВОЗ и получила положительные отзывы пользователей.
*лабораторный метод, который позволяет найти в биоматериале (крови, слюне) крошечный фрагмент ДНК вируса или бактерии и размножить его до такого количества, чтобы прибор смог его распознать.
**это сверхчувствительный метод оптической микроскопии, который позволяет видеть объекты размером в нанометры (например, отдельные вирусы), которые обычно слишком малы для обычного микроскопа.