Дослідники з Іспанії розробили біосенсор для швидкого виявлення активного туберкульозу (ТБ). Мета вчених – створити простий та швидкий метод діагностики інфекції, спричиненої бактерією Mycobacterium tuberculosis.
Дослідження
Розробка ґрунтується на виявленні білка MPT64, який виділяється Mycobacterium tuberculosis при активній фазі захворювання. Сенсор виконаний з анодного нанопористого оксиду алюмінію — матеріалу з мікроскопічною структурою пор. Усередині нього міститься флуоресцентна молекула, а поверхня покрита специфічними антитілами до білка MPT64.
Принцип роботи пристрою полягає в наступному: при наявності MPT64 білка він зв’язується з антитілами, витісняючи їх і вивільняючи флуоресцентну молекулу. Внаслідок цього з’являється світловий сигнал, який фіксує наявність активної інфекції. На відміну від ПЛР та інших традиційних методів виявлення ТБ, даний сенсор не вимагає ампліфікації ДНК, складного обладнання або тривалого часу обробки, що дозволяє отримувати результати протягом 60 хвилин і спрощує загальний робочий процес. Це значно швидше за класичне мікробіологічне культивування, яке може тривати кілька тижнів.
Під час випробувань біосенсор показав низьку межу виявлення – 1,32 нМ (0,032 мг/л) для білка MPT64. Також було підтверджено високу селективність: пристрій не реагував на інші респіраторні патогени, включаючи віруси грипу, SARS-CoV-2, респіраторно-синцитіальний вірус та нетуберкульозні мікобактерії.
Додаткові тести проводили на клінічних зразках: вчені використовували 20 лабораторних зразків респіраторного матеріалу від пацієнтів з туберкульозом. Біосенсор показав чутливість 80% та специфічність 90%. Чутливість відображає здатність методу виявляти захворювання, а специфічність – здатність не давати хибнопозитивні результати.
Окрема перевага розробки полягає в тому, що сенсор виявляє саме активну форму ТБ, а не фрагменти бактерії. Це відрізняє його від методів ПЛР (полімеразної ланцюгової реакції), які можуть фіксувати ДНК бактерії навіть за відсутності активного захворювання.
Висновки
Розробка нових стратегій для чутливого та швидкого виявлення M. tuberculosis має важливе значення для покращення діагностики туберкульозу, особливо в клінічних умовах, де раннє втручання має вирішальне значення.
Біосенсор є портативною та економічно ефективною альтернативою традиційним методам діагностики, демонструючи високу чутливість, селективність і потенціал для значного прискорення діагностики туберкульозу в клінічних умовах. Крім того, простота цієї системи робить її перспективним діагностичним інструментом для використання в умовах обмежених ресурсів, де швидке та доступне виявлення туберкульозу має вирішальне значення, знижуючи глобальний тягар захворювання та досягаючи мети створення суспільства, вільного від туберкульозу. Поєднання селективності та можливості виявлення активної інфекції робить розробку перспективною для подальшого застосування у діагностиці ТБ.
Джерело: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914026002808?via%3Dihub