Bioczujnik (biosensor) to część urządzenia pomiarowego stosowanego w biotechnologii i medycynie. Bioczujnik składa się z części biologicznej oraz części aparaturowej przetwarzającej sygnał odebrany przez część biologiczną.

Aby zdiagnozować zakażenie powodującym COVID-19 koronawirusem SARS-CoV-2, większość laboratoriów medycznych opiera się obecnie na technice zwanej RT-PCR, która powiela materiał genetyczny wirusa, aby można go było wykryć. Technika ta wymaga wyspecjalizowanego personelu i sprzętu. Zużywa również materiały laboratoryjne, które są obecnie bardzo poszukiwane na całym świecie. Problemy z łańcuchem dostaw spowolniły wyniki testów COVID-19 w Stanach Zjednoczonych i nie tylko.

Nowa metoda wykrywania COVID-19

Naukowcy z University of Washington (UW) opracowali nowy sposób wykrywania pandemicznego koronawirusa, a także przeciwciał przeciwko niemu. Zaprojektowali bioczujniki oparte na białkach, które świecą w ciągu kilku minut po zmieszaniu ze składnikami wirusa lub specyficznymi przeciwciałami przeciwko COVID-19. Jako materiał do badania służy płyn pobrany z nosa lub próbka krwi.

Wykorzystanie tej technologii powinno umożliwić szybsze i bardziej powszechne wykonywanie testów w najbliższej przyszłości. Badanie przeciwciał może wykazać, czy dana osoba chorowała już na COVID-19.

Jak to działa?

Biosensory są dziełem zespołu Davida Bakera, profesora biochemii i dyrektora Instytutu Projektowania Białek na UW. Do ich zaprojektowania naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe.

Pokazaliśmy w laboratorium, że nowe czujniki mogą z łatwością wykrywać białka lub przeciwciała wirusa w symulowanym płynie nosowym lub surowicy krwi. Naszym następnym celem jest zapewnienie niezawodnego wykorzystania w diagnostyce. Ta praca ilustruje moc projektowania białek de novo do tworzenia od podstaw urządzeń molekularnych o nowych i przydatnych funkcjach.
- powiedział Baker.

Jak wskazali autorzy badań, podobne bioczujniki można zaprojektować do wykrywania istotnych z medycznego punktu widzenia ludzkich białek, takich jak Her2 (biomarker i cel terapeutyczny w przypadku niektórych postaci raka piersi) i Bcl-2 (który ma znaczenie kliniczne w przypadku chłoniaka i niektórych innych nowotworów), a także toksyn bakteryjnych i przeciwciał skierowanych przeciwko wirusowi zapalenia wątroby typu B.