Российские ученые разработали биораспознающий слой, который позволит обнаруживать патогены в различных жидкостях, в том числе биологических и в питьевой воде.

Биосенсор состоит из органического электронного компонента, на который дополнительно нанесен биораспознающий слой. Предложенное устройство можно изготовить с помощью печатных технологий. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.

Для медицинской диагностики, контроля и поддержания здоровья мобильные сенсорные технологии имеют особое значение: они компактны и могут своевременно предупредить о возникшей патологии в организме, предотвратить риск тех или иных осложнений и заболеваний у пациента, позволяют провести диагностику во внебольничных условиях.

Ученые из Института синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова РАН, Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова разработали биораспознающий слой для устройства класса «электронный язык», который выявляет разные виды патогенов в биологических жидкостях, например в крови.

Работоспособность устройства ученые испытывали, нанося на его поверхность каплю жидкости и снимая электрический сигнал со всех пикселей: если отклик пикселя отличался от контрольных значений, то это означало, что в жидкости присутствует соответствующий патоген.

Эффективность платформы для биосенсоров авторы подтвердили, проведя с ее помощью определение вируса гриппа А. В ходе испытаний ученые получили хороший отклик на вирус гриппа А (Н7N1) с концентрацией 3×10⁹ частиц / мл.

Также была показана специфичность его определения путем контрольных экспериментов с неспецифическим вирусом болезни Ньюкасла, поражающей птиц. Обеспечить требуемую специфичность удалось за счет грамотно спроектированной архитектуры сенсора.

На основе «электронного языка» разработчики планируют получить миниатюрное устройство с автономным питанием от батарейки и набором одноразовых сенсорных подложек. Оно позволит быстро проводить предварительный анализ на наличие патогенов, например в питьевой воде, даже человеку, не имеющему специального образования.