science >> Wetenschap >  >> Chemie

Detectie van antilichamen met gloeiende eiwitten, draad en een smartphone

Het licht van sensoreiwitten werd blauwer wanneer monsters hogere concentraties antilichamen tegen drie virussen bevatten. Credit:Aangepast van ACS-sensoren 2020, DOI:10.1021/acssensors.0c00564

Om het lichaam te verdedigen, het immuunsysteem maakt eiwitten aan die bekend staan ​​als antilichamen die vasthouden aan de waargenomen dreiging, of het nu hiv is, het nieuwe coronavirus of, zoals het geval is bij auto-immuunziekten, deel van het lichaam zelf. In een nieuwe proof-of-concept-studie in ACS-sensoren , onderzoekers beschrijven een nieuw systeem voor het detecteren van antilichamen in een speldenprikje binnen enkele minuten, met behulp van een onwaarschijnlijke combinatie van katoenen draad, gloeiende eiwitten en een smartphonecamera.

Terwijl sommige tests eenvoudig de aanwezigheid van een antilichaam detecteren, soms willen artsen weten hoeveel er in het bloed circuleert. Dergelijke kwantitatieve tests worden gebruikt om een ​​aantal aandoeningen te diagnosticeren, waaronder infecties en auto-immuunziekten. Hoewel een kwantitatieve antilichaamtest nog niet is goedgekeurd voor gebruik in de VS, een dergelijke test zou mogelijk kunnen helpen bij het beoordelen van de immuniteit tegen SARS-CoV-2. Echter, kwantitatief testen vereist momenteel dure, geavanceerde instrumenten in laboratoria, en pogingen om het toegankelijker te maken hebben slechts beperkt succes gehad. Dus, Maarten Merkx, Daniel Citterio en collega's testten een aanpak die een kleine, goedkoop alternatief.

Het microfluïdische, op draad gebaseerde analytische apparaat (μTAD) van de onderzoekers is gebaseerd op lichtemitterende sensoreiwitten die op een draad worden gehouden. In aanwezigheid van de juiste antistoffen, de kleur van het door de sensoren uitgestraalde licht verandert. De verschuiving, van groen naar blauw, correleert met de concentratie van antilichamen in een monster. Met behulp van een druppel varkensbloed ter grootte van een vingerprik, verrijkt met antistoffen tegen hiv, het team toonde aan dat hun systeem binnen vijf minuten met succes antilichaamniveaus kon detecteren. In aanvulling, het apparaat kan de hoeveelheden van verschillende antilichamen in een enkel bloedmonster testen en vereist geen uitgebreide behandelings- en incubatiestappen. Ze ontdekten dat een smartphonecamera, uitgerust met een adapter, kon de verschuivingen in de kleur van het licht oppikken, terwijl het apparaat zelf kleurgegevens kan omzetten in testresultaten en die informatie kan verzenden. Met verdere ontwikkeling, deze combinatie van technologieën zou kunnen zorgen voor gebruiksvriendelijke, eenstapsanalyse van antilichaamconcentratie, volgens de onderzoekers.