Test wykrywający boreliozę oparty na nanorurkach

Naukowcy z University of Pennsylvania pod kierownictwem profesor Charliego Johnsona stworzyli chip diagnostyczny zdolny do wykrywania boreliozy. Jego podstawowym komponentem są nanorurki. Chip pozwala wykryć małe stężenia przeciwciał.

Borelioza to choroba zakaźna powodowana przez bakterie (krętki), które są przenoszone na człowieka i zwierzęta przez kleszcze. W Polsce jest jedną z najszybciej rozprzestrzeniających się chorób według danych Polskiego Towarzystwa Epidemiologów i Lekarzy Chorób Zakaźnych. Jej wykrycie jest trudne. Obecnie stosuje się dwustopniowe badanie zakażenia tą chorobą: test immunoenzymatyczny i technikę Western-blot. Badają one obecność przeciwciał na białka bakteryjne. Problem w tym, że tworzą się one dopiero po kilku dniach lub tygodniach od zainfekowania oraz pozostają w organizmie również po przeprowadzeniu leczenia. Wyniki badań są więc niejednoznaczne. A źle postawiona diagnoza prowadzi do rozwoju późnego stadium boreliozy, leczonego inwazyjnymi i długotrwałymi zabiegami i mogącego prowadzić do powikłań neurologicznych, kardiologicznych czy wiążących się ze stawami.

Nowy chip diagnostyczny stworzony jest z nanorurek zamienionych na tranzystory za pomocą chemicznego sadzania z fazy gazowej (CVD). Naukowcy następnie utworzyli losowe połączenia elektryczne, testując potem testowano każdy powstały tranzystor. Do nano-tranzystorów zostały przyczepione przeciwciała produkowane przez ludzki organizm po infekcji bakteriami wywołującymi boreliozę. Założono, iż przyczepiające się białka bakteryjne spowodują zmianę przewodności elektrycznej nanorurki, będącej częścią obwodu elektrycznego chipu, określając nie tylko ich obecność, ale także stężenie.

Przeprowadzono próby, które potwierdziły działanie urządzenia. Zaobserwowano zarówno wykrywanie obecności bakterii powodujących boreliozę, jak i zmianę sygnału odpowiednią do ich stężenia. Chip wykrywa już 4 ng białka na ml roztworu. Tak czułość urządzenia pozwala wykryć bakterie boreliozy już u świeżo zakażonego człowieka. Test ten pozwoli więc na niemal pewne wykrycie choroby i szybkie zastosowanie odpowiedniego leczenia.

(pj)