Эта технология быстрее и точнее (до 85%) определяет в слюне или мазке из носоглотки наличие патогенов. В его основе метода ― поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (SERS), а алгоритмы машинного обучения помогают определять разновидность вирусов в организме. В перспективе технология сможет также участвовать в разработке лечения вирусных заболеваний.
Самые распространенные способы обнаружить вирус — ПЦР-тест и экспресс-тест. Но у каждого метода есть свои недостатки. К примеру, ПЦР-тест точный, но на его проведение нужно не менее четырех часов. Экспресс-тесты быстрее, но они в 11-48% случаев (при наличии и отсутствии симптомов соответственно) могут быть ложноположительными. Кроме того, оба способа диагностики предназначены для обнаружения конкретного вируса, а не ряда патогенов одновременно.
Ученые ИТМО совместно с коллегами из НИИ Гриппа имени Смородинцева предложили универсальный метод, который с помощью рамановской спектроскопии (SERS) и алгоритмов машинного обучения позволяет быстро идентифицировать вирусы гриппа А, гриппа В и коронавирус в биологической жидкости человека — слюне или мазке из носоглотки.
Суть метода заключается в использовании наночастиц металлов, которые выступают в роли усилителя. Их излучают и если в местах локальных максимумов есть вирусы, то ученые увидят единичные вирусные частицы в образце. Благодаря этому определить наличие патогена можно даже на начальных бессимптомных стадиях заболевания.
В дальнейшем ученые планируют расширить базу данных о вирусах и разработать более мощное программное обеспечение, которое сможет дифференцировать их спектры. По словам авторов разработки, в перспективе технология сможет также помочь разработать таргетное лечение вирусных заболеваний.
«Мы хотим создать универсальную платформу. Для прикладного применения мы хотели бы сделать установку, которая поможет избежать новых вспышек вирусных заболеваний. Например, ее можно будет использовать в поликлиниках или местах большого скопления людей: пациент сможет сдать образец слюны или мазок из носоглотки и через три минуты получить результат, с которым сразу обратится ко врачу», — рассказали ответственный исполнитель проекта, инженер лаборатории оптоэлектронного обеспечения киберфизических систем Артем Табаров и руководитель проекта, кандидат физико-математических наук Владимир Виткин.
Комментарии (0)