Een UCF-onderzoeker heeft geavanceerde nanowetenschap gecombineerd met een magnetisch fenomeen dat meer dan 170 jaar geleden werd ontdekt om een ​​methode te creëren voor snelle medische tests.

De vondst, indien gecommercialiseerd, kan leiden tot snellere testresultaten voor hiv, Ziekte van Lyme, syfilis, rotavirus en andere infectieuze aandoeningen.

"Ik zie geen reden waarom een ​​variatie van deze techniek niet in elk ziekenhuis over de hele wereld zou kunnen zijn, " zei Shawn Putnam, een assistent-professor aan het College of Engineering &Computer Science van de University of Central Florida.

De kern van het recentelijk gepubliceerde onderzoek in het wetenschappelijke tijdschrift Klein zijn nanodeeltjes - kleine deeltjes die een miljardste van een meter zijn. Putnam's team bedekte nanodeeltjes met het antilichaam tegen BSA, of runderserumalbumine, die vaak wordt gebruikt als basis voor een verscheidenheid aan diagnostische tests.

Door de nanodeeltjes te mengen in een testoplossing - zoals een oplossing die wordt gebruikt voor een bloedtest - binden de BSA-eiwitten bij voorkeur met de antilichamen die de nanodeeltjes omhullen, als een slot en sleutel.

Die reactie was al bekend. Maar het team van Putnam bedacht een nieuwe manier om de hoeveelheid aanwezige eiwitten te meten. Hij gebruikte nanodeeltjes met een ijzeren kern en legde een magnetisch veld op de oplossing, waardoor de deeltjes uitlijnen in een bepaalde formatie. Omdat eiwitten binden aan de met antilichaam gecoate deeltjes, de rotatie van de deeltjes wordt traag, die gemakkelijk te detecteren is met laseroptiek.

De interactie van een magnetisch veld en licht staat bekend als Faraday-rotatie, een principe ontdekt door wetenschapper Michael Faraday in 1845. Putnam paste het aan voor biologisch gebruik.

"Het is een oude theorie, maar niemand heeft dit aspect ervan daadwerkelijk toegepast, " hij zei.

Andere antigenen en hun unieke antilichamen zouden kunnen worden vervangen door het BSA-eiwit dat in het onderzoek is gebruikt, medische tests voor een breed scala aan infectieziekten mogelijk te maken.

De proof of concept laat zien dat de methode kan worden gebruikt om in slechts 15 minuten biochemische immunologische testresultaten te produceren, vergeleken met enkele uren voor ELISA, of enzymgebonden immunosorbenstest, wat momenteel een standaardbenadering is voor de detectie van biomoleculen.