Использование поверхностно-улучшенной рамановской спектроскопии для анализа вируса COVID-19

Чтобы лучше защитить людей от таких заболеваний, как COVID-19, ученые исследуют новый способ тестирования вируса, вызывающего COVID-19, с использованием индуцированной бутанолом самосборки наночастиц золота (AuNP) (1).

Коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома, чаще называемый SARS-CoV-2, является вирусом, который положил начало пандемии COVID-19. Хотя ученые предприняли шаги по созданию тестов и вакцин, которые могут обнаруживать различные варианты и защищать от них, вирус продолжает постепенно развиваться с появлением новых штаммов. Коллектив учёных, работа которого опубликована в журнале Аналитическая химия, исследует новый метод обнаружения COVID-19 с использованием смеси бутанола и наночастиц золота (1).

Команда смешала водную каплю, содержащую AuNP и целевые ДНК, с каплей бутанола. Бутанол вызывал дегидратацию, которая обогащала ДНК-мишени вокруг AuNP и увеличивала плотность загрузки ДНК-мишени. Это позволило создать воспроизводимую и высокочувствительную подложку с поверхностно-усиленным комбинационным рассеянием света (SERS), которая была оценена с помощью рамановской спектроскопии. Результаты показали, что рамановские сигналы имеют сильное электромагнитное усиление.

После создания субстрата SERS из бутанола и AuNP его затем использовали в пробном запуске, используя SERS для обнаружения SARS-CoV-2; в итоге получен предел обнаружения 3,1×10^–15 М. По мнению ученых, это оказалось достаточно чувствительным, а отсутствие этапов термоциклирования означало также значительное сокращение времени диагностики. Самосборка AuNP, индуцированная бутанолом, оказалась эффективной при обнаружении SARS-CoV-2. В свою очередь, этот метод может потенциально помочь в обнаружении других вирусов. «Результаты свидетельствуют о потенциале этого подхода для разработки платформ быстрой диагностики других биомолекул и инфекционных заболеваний», — пишут ученые в журнале. Аналитическая химия исследование (1).

Рамановская спектроскопия ранее использовалась для анализа COVID-19. Апрельское исследование, опубликованное в Биофизические обзоры, обнаружили, что использование метода SERS обеспечивает быстрый отбор проб, низкие пределы обнаружения (LOD), чувствительность и специфичность, а также широкий линейный диапазон (2). «Ожидается, что метод рамановской спектроскопии обеспечит быстрые, надежные, портативные и недорогие датчики для обнаружения вирусов», — пишут исследователи (2).

Ссылка

(1) Ву, Ю.; Ю, К.; Йонг, Ю.; Чон, CS; Ли, С.; Пюн, Ш.; Джу, Юго-Запад; Чен, Л.; Чу, Дж. Высокооднородная самосборка наночастиц золота в результате дегидратации, вызванной бутанолом, и ее применение SERS для обнаружения SARS-CoV-2. Анальный. хим. 2023, 95 (34), 12710-12718. ДОИ: 10.1021/acs.analchem.3c01348

(2) Лукозе, Дж.; Барик, АК; Н, М; М, ИП; Джордж, SD; Мурукешан, ВМ; Чидангил, С. Рамановская спектроскопия для вирусной диагностики. Биофиз. Преподобный. 2023, 15 (2), 199–221. ДОИ: 10.1007/с12551-023-01059-4