Хіміки створили просту систему діагностики кліщового енцефаліту
Хіміки створили прилад, за допомогою якого можна швидко знаходити сліди вірусу енцефаліту в кліщі або крові пацієнта. Прилад працює завдяки тому, що частинки вірусу змінюють його електричні характеристики. Статтю із описом роботи опублікував науковий журнал ACS Applied Bio Materials, коротко про це пише прес-служба Університету ІТМО.
"Зараз досить важко швидко визначити зараження. Для цього потрібно акуратно витягнути кліща і відвезти його в безпеці до лікарні на аналіз. Це незручно і не завжди можливо. Наша розробка дозволить швидко і досить точно детектувати вірус кліщового енцефаліту навіть у домашніх умовах", - розповів один із розробників приладу, хімік з Університету ІТМО Артемій Іванов.
Кліщовий вірусний енцефаліт – це одне з найпоширеніших захворювань, його передають іксодові кліщі (Ixodidae) . Воно вражає центральну нервову систему і часто призводить до інвалідності або смерті пацієнта.
Як правило, вірус проникає в організм людини разом із слиною зараженого кліща у перші хвилини після укусу. За оцінками епідеміологів, щороку енцефалітом заражаються приблизно дві тисячі людей.
Універсальна система діагностики вірусів
Іванов та його колеги, серед яких був і нобелівський лауреат Костянтин Новосьолов, спростили діагностику цієї хвороби. Вони розробили спеціальну поверхню, яка складається з гідрогелю та сплаву галію та індія. Їхні електричні властивості нелінійним чином змінюються при контакті з різними молекулами та структурами, у тому числі з частинками вірусу кліщового енцефаліту.
Російські вчені припустили, що такі події можна зафіксувати, обробляючи за допомогою системи машинного навчання дані, що надходять з приладу. Ця система може відрізняти сигнали, які породжують вірусні частки від будь-яких інших подій. Керуючись цією ідеєю, вчені записали сигнали, які при контакті з вірусом та антитілами до нього виробляли гідрогель та сплав з галію та індія, після чого використовували ці дані для навчання нейромережі.
Наступні досліди показали, що нейромережа успішно впоралася з цим завданням, коректно визначаючи сліди присутності вірусу або антитіл до нього з ймовірністю від 55 до 93% залежно від рівня перешкод. За словами вчених, цього цілком достатньо для експрес-діагностики енцефаліту в умовах, коли пацієнт не має доступу до лікарів та спеціалізованого обладнання.
Як пишуть хіміки, у перспективі цей метод можна використовувати не тільки для виявлення частинок вірусу кліщового енцефаліту, але для того, щоб знайти сліди ширшого кола патогенних організмів і вірусів, у тому числі SARS-CoV-2. Системи їхньої діагностики можна буде вбудувати в смартфони та пристрої, схожі за принципами роботи на глюкометри.
Почитати ще:
