Проводящие полимеры — это класс молекул на основе углерода, которые проводят электричество, но также могут использоваться в биологических средах. Это очень привлекательные материалы для биосенсорных приложений, потому что исследователи могут легко прикреплять биомолекулы к полимерам, что позволяет им связываться с конкретными мишенями, такими как вирусы гриппа.
В этом исследовании поли (3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT) был модифицирован функциональной группой, которая связывается с вирусом гриппа человека H1N1, но не с штаммами птичьего гриппа. «У проводящих полимеров есть несколько преимуществ по сравнению с неорганическими аналогами», — объясняет автор-корреспондент Юдзи Мияхара. «К ним относятся способность проводить как электрические, так и ионные носители, механическую гибкость, низкую цитотоксичность, низкую стоимость производства путем литья или печати, а также настраиваемые свойства с помощью химического синтеза или легирования».Для создания биосенсора полимерная пленка помещалась между двумя электродами. Когда был добавлен раствор, содержащий H1N1, который несет крошечный положительный заряд на своей внешней оболочке, некоторые вирусы прилипли к полимеру и увеличили напряжение, измеряемое электродами.
Этот электрический метод позволяет датчику обнаруживать незначительное количество вируса. Вирусные нагрузки часто измеряются в единицах гемагглютинации (HAU). Новый датчик может определять вирусные концентрации до 0,013 HAU. Для сравнения: коммерчески доступные наборы, в которых используются иммунохроматографические тесты, работают только при концентрациях выше 1,13 HAU.
Это означает почти 100-кратное увеличение чувствительности. Соавтор исследования Сёдзи Ямаока подчеркнул клиническое применение устройства. «Мы разработали датчик на основе проводящего полимера, который может распознавать конкретный вирус, что делает его хорошим кандидатом для портативного мониторинга и тестирования на месте».