Вчені з Mass General Brigham створили інноваційну тест-систему під назвою LUCAS – датчик на основі люмінесцентного каскаду, який значно підвищує швидкість та точність виявлення вірусів. Цей портативний прилад використовує фермент, що викликає свічення, що дозволяє виявляти найдрібніші частинки вірусів, наприклад, ВІЛ та Covid-19, навіть у складних зразках крові чи слини.
Працює LUCAS за принципом біолюмінесценції: фермент люцифераза взаємодіє із молекулою люциферином, викликаючи свічення. На відміну від звичайних тестів, які використовують зміну кольору або хімічні реакції та часто стикаються зі швидким загасанням сигналу, LUCAS використовує додатковий фермент – бета-галактозидазу. Він повільно вивільняє люциферин, підтримуючи яскраве та стійке свічення протягом тривалого часу.
Вчені також виявили, що вони можуть точно налаштувати яскравість світіння. Регулюючи кількість кожного ферменту, що використовується, вони могли збільшити швидкість реакції та загальну яскравість. Найменша кількість ферменту, необхідна для роботи LUCAS, була більш ніж у 500 разів меншою, ніж кількість, необхідна для старіших систем. Це означає, що можна отримати кращі результати використовуючи менші ресурси.
Загалом результати досліджень показали, що світлові сигнали LUCAS у 515 разів яскравіші та зберігаються у 8 разів довше порівняно з традиційними методами. Світло залишається сильним навіть через годину – на рівні 96% від початкової інтенсивності. Це робить пристрій особливо цінним для використання в клініках, домашніх умовах та віддалених районах з обмеженим доступом до лабораторних аналізів.
За словами провідного дослідника доктора Хаді Шафі, LUCAS змінює правила гри в діагностиці вірусних інфекцій, дозволяючи швидко та точно виявляти віруси навіть за дуже низьких концентрацій. Такий рівень чутливості та портативність відкривають нові можливості для боротьби з епідеміями по всьому світу, наголошує Шафі.
