Новое устройство поможет дома определить клещевой энцефалит
Российские ученые создали мини-платформу, которая позволяет просто и быстро определять вирус энцефалита в клеще. Она проста в использовании и может использоваться в домашних условиях. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Bio Materials. Клещевой энцефалит — это опасная вирусная инфекция, являющаяся серьезной проблемой для всего мира. Каждый год более 15 тысяч россиян подвергаются укусам клещей. И каждый из них может пострадать от клещевого энцефалита. Поэтому ученые стремятся найти быстрый и доступный способ обнаружения этого тяжелого заболевания.
Этой проблемой занялись и российские исследователи, в том числе и лауреат Нобелевской премии по физике 2010 года Константин Новоселов. Они разработали мини-платформу, с помощью которой можно быстро определять клещевой энцефалит в домашних условиях. Устройство работает по принципу электрохимического анализа и метода машинного обучения, многослойного перцептрона, основанного на изучении нейронных сетей. Все, что требуется от человека — положить образец клеща на сенсор. Дальше специальное устройство, потенциостат со встроенным программным обеспечением, обработает и проанализирует данные. Машинное обучение проводится на основе снятых на потенциостате данных, отражающих зависимость силы тока от напряжения. В результате мини-платформа сможет достоверно определить, есть ли в клеще вирус энцефалита. К потенциостату можно подключить смартфон, чтобы выводить результат на его экран.
«Сейчас довольно трудно быстро определить заражение. Для этого нужно аккуратно вытащить клеща и отвезти его в сохранности в больницу на анализ. Это неудобно и не всегда возможно. Если затянуть с диагностикой, то потом можно только провести анализ крови на антитела, когда человек уже болен. Наша разработка позволит быстро и достаточно точно детектировать вирус клещевого энцефалита даже в домашних условиях», — рассказал один из авторов исследования, магистрант НОЦ Инфохимии Университета ИТМО Артемий Иванов. В будущем сфера применения метода может быть расширена, и платформу станет возможно применять для определения других патогенных организмов и вирусов, в том числе SARS-CoV-2.
«Вдохновляющим образцом в этом случае является, разумеется, глюкометр. Очень небольшое и удобное устройство для быстрого анализа. Наша разработка имеет все шансы стать удобным прибором для повседневного использования. Разрабатываемые нами небольшие потенциостаты со сменными печатными электродами будут практически идентичны глюкометрам», — резюмировал Иванов.