Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) объявили о разработке дешевых одноразовых тестов, способных диагностировать широкий спектр заболеваний, от различных видов рака до гриппа и ВИЧ. Основой нового сенсора служит электрод с нанесенной ДНК и фермент из системы CRISPR, который при обнаружении целевой молекулы начинает активно ее разрезать, подавая измеримый сигнал.
Главной проблемой подобных диагностических систем ранее была их нестабильность, но теперь ученые нашли способ значительно продлить срок их службы. Как сообщается в издании ACS Sensors, для защиты чувствительного слоя ДНК было предложено использовать специальное покрытие из поливинилового спирта. По словам профессора Ариэль Ферст, целью проекта является создание диагностики, доступной для всех, которую можно будет проводить даже в домашних условиях без обращения в клинику.
Принцип работы устройства основан на использовании золотого электрода с нанесенным слоем ДНК и специальной молекулы РНК, которая выполняет роль «гида» для поиска конкретной генетической последовательности, например, гена рака. Как только цель обнаруживается, фермент Cas12 активируется и начинает разрезать ДНК на электроде, что приводит к изменению электрического сигнала, фиксируемого прибором, похожим на глюкометр. Защитный полимер, стоимость которого составляет менее цента, надежно предохраняет ДНК до двух месяцев даже при высоких температурах.
Ключевыми преимуществами новой технологии являются ее дешевизна и доступность, что может кардинально снизить стоимость диагностики в странах с ограниченными ресурсами. Кроме того, метод универсален и может быть быстро адаптирован для обнаружения практически любой последовательности ДНК или РНК, включая новые вирусы, что особенно важно в условиях эпидемий. Простота использования позволит проводить тесты в домашних условиях, что ускорит выявление болезней и снизит нагрузку на медицинские учреждения.
На данный момент технология успешно прошла лабораторные испытания, продемонстрировав способность обнаруживать ген рака простаты в образце после двух месяцев хранения. Однако исследователям еще предстоит проверить ее эффективность на реальных образцах пациентов, так как примеси в слюне или моче могут вызывать ложные срабатывания. Также необходимо выяснить, как защитное покрытие поведет себя при длительном хранении в условиях высокой влажности.
