Камера смартфона и штрихкод на квантовых точках могут обнаружить COVID-19
Нам до сих пор критически важно как можно раньше диагностировать COVID-19 у людей. Для этого исследователи разработали технологию быстрого тестирования, для которой нужно лишь небольшое устройство, камера смартфона и приложение на нем
В первую волну пандемии COVID-19 тестирование на инфекцию могло занимать несколько дней. Постепенно это время удалось сократить сначала до нескольких часов, а затем и до получаса. Но даже этого уже недостаточно, ведь с ростом числа повторно заразившихся людей важно быстро выявлять инфекцию у людей и принимать решение о госпитализации или лечении на дому с обязательной самоизоляцией и ограничением контактов.
Важно, чтобы тест-системы были не только экспрессными, но и доступными. В идеале, каждый человек должен иметь возможность самостоятельно провести тест на коронавирус. В новой работе ученые представили штрихкод-технологию на квантовых точках и вторичную метку для поиска антител против COVID-19 в крови пациента. Если в образце находятся антитела, квантовые точки поменяют цвет излучения, которое они испускают.
Квантовые точки представляют собой наночастицы, которые способны эффективно поглощать свет и переизлучать его. Длина волны излучаемого такой частицей света сильно зависит от ее размеров. Именно это свойство используется в новых тест-системах: при взаимодействии с антителом структура квантовых точек меняется, и они начинают люминесцировать уже ее так, как раньше.
В самом устройстве квантовые точки облучаются лазером и начинают генерировать свет на характерных для них длинах волн. Вся эта картина фиксируется на камеру смартфона и анализируется специальным ПО. При контакте с образцом антитела из крови взаимодействуют с квантовыми точками, изменяя их структуру и, следовательно, излучаемый ими свет. Приложение фиксирует это изменение, после чего интерпретирует данные и передает их врачам. Результаты также могут вноситься в международные базы данных для ведения статистики.
Статья опубликована в журнале Nano Letters.