Besmettelijke ziekten zoals malaria en syfilis kunnen in het veld snel en betrouwbaar worden gediagnosticeerd met behulp van een eenvoudige test die is ontwikkeld door Canadese wetenschappers. De test is gebaseerd op het gebruik van DNAzymes en gouden nanodeeltjes. Zoals de onderzoekers rapporteren in het tijdschrift Angewandte Chemie , hun test zorgt voor de gevoelige detectie van bacteriën, virussen, en parasieten.

Gevaarlijke infectieziekten moeten tijdig worden gesignaleerd om verspreiding te voorkomen. Het DNA van pathogenen is een ideale biomarker en kan gemakkelijk worden geïdentificeerd door PCR. Echter, dit kan alleen als er dure laboratoriumapparatuur en geschoold personeel voorhanden is. Dit is misschien niet het geval in afgelegen locaties of ontwikkelingslanden. Er zijn alternatieve methoden nodig die eenvoudig en goedkoop zijn en tegelijkertijd gevoelig en specifiek blijven.

Kyryl Zagorovsky en Warren C.W. Chan van de Universiteit van Toronto (Canada) hebben nu twee moderne technologieën op een nieuwe manier gecombineerd:ze hebben DNAzymes gebruikt als signaalversterkers en gouden nanodeeltjes voor detectie. Gouden nanodeeltjes (BNP's) absorberen licht. De golflengte van het geabsorbeerde licht hangt af van het feit of de nanodeeltjes gescheiden of geaggregeerd zijn. Het kleurverschil is met het blote oog te zien. Een oplossing van individuele deeltjes lijkt rood, terwijl aggregaten blauw-violet van kleur zijn.

DNAzymen zijn synthetische DNA-moleculen die enzymatisch andere nucleïnezuurmoleculen kunnen splitsen. De onderzoekers scheidden een DNAzyme in twee inactieve helften die beide selectief binden aan een specifiek gensegment van de te detecteren ziekteverwekker. De handeling van het binden verenigt de helften en activeert ze.

Voor hun testprocedure de wetenschappers produceerden twee sets van BNP's die binden aan twee verschillende soorten DNA-strengen, type A en type B. Bovendien, ze synthetiseerden een driedelige "linker" gemaakt van DNA. Het ene uiteinde van de linker is het complement van type A-DNA; het tweede uiteinde is het complement van type B-DNA. Het middengedeelte is ontworpen om te worden gesplitst door actieve DNAzymes.

In het testmonster zonder pathogeen aanwezig, de DNAzymen blijven inactief en de linkers blijven intact. Ze binden aan elk uiteinde aan een BNP en verbinden de BNP's tot grotere aggregaten, waardoor de oplossing blauwviolet wordt. In tegenstelling tot, als er pathogeen in het monster zit, de DNAzymen worden geactiveerd en gaan verder met het splitsen van de linkers. Nu kunnen alleen de overbruggende delen van de linker binden aan DNA-strengen van de BNP's, zodat ze de BNP's niet aan elkaar kunnen koppelen. De oplossing blijft rood. Omdat elke geactiveerde DNAzyme vele linkers splitst, het versterkt het signaal.

Dit nieuwe type test is eenvoudig en goedkoop; het kan worden gemaakt om elke soort ziekteverwekker te detecteren, zoals de onderzoekers aantoonden door gonorroe te detecteren, syfilis, malaria, en hepatitis B. In gevriesdroogde toestand, de reagentia kunnen probleemloos worden bewaard – een belangrijke vereiste voor gebruik in het veld.