Учёные превратили CD-привод в биохимический анализатор

Модифицированный CD-привод и специальный диск-детектор. Видны участки с тестовым реагентом (фото с сайта pubs.acs.org).

Специалисты из испанского института прикладной молекулярной химии (Institute of Applied Molecular Chemistry), центра нанофотоники Валенсии (Valencia Nanophotonics Technology Center) и университета Валенсии (Universidad Politécnica de Valencia) придумали дешёвый способ, позволяющий превратить обычный CD-привод в универсальную и очень точную биологическую и химическую лабораторию.

Для проведения химического или биологического анализа по новой системе нужен специально подготовленный компакт-диск и также необходимо небольшое вмешательство в конструкцию CD-привода.

Авторы работы превратили прозрачный CD в био- и химический детектор, внедрив прямо в его поликарбонатную поверхность (с обеих сторон) специальный реагент, составленный из иммуноглобулина и прикреплённых к нему частиц золота либо энзимов. Этот реагент был размещён на нескольких отдельных участках.

Принцип работы системы несложен: при реакции веществ из исследуемого образца с иммуноглобулином возникают продукты, которые так или иначе меняют оптические свойства поверхности в данном месте, что легко замечается модифицированным CD-приводом. Специальная программа анализирует диск и определяет те или иные вещества на его поверхности.

Авторы эксперимента снабдили оптический привод дополнительным линейным фотодиодом и фотосенсором, и ещё — небольшой схемкой, конвертирующей аналоговый сигнал с них в цифровую форму. Эта схема позволяет при быстром вращении диска мгновенно определять на нём рабочие участки с нанесёнными биологическими реагентами и оцифровывать данные только с них, а не с остальной поверхности (что превратило бы результаты анализа в бессмыслицу).

Причём создание на одном диске нескольких участков с различными реагентами позволило детектировать в образце наличие разных веществ. Концентрация этих соединений также легко устанавливается, поскольку она влияет на степень изменения прозрачности диска.

Изобретение испанцев может использоваться как в лабораториях (в качестве системы для дешёвых и быстрых тестов биологических или химических образцов), так и дома, поскольку на основе этого принципа можно создать специальный диск, скажем, для проверки состояния здоровья. Тот же принцип пригодится и для анализа химических загрязнений образцов.

Авторы новации отмечают, что стоимость такой биохимической лаборатории на столе ничтожна, используемая электроника — несложна, но вместе с тем чувствительность этого метода анализа оказалась крайне высока.

Так, для проверки своей идеи испанцы создали из обычного CD диска индикатор загрязнений. Затем на него нанесли тестовый раствор и поместили в дисковод. Через час анализа компьютер определил наличие в предложенном образце трёх вредных веществ: 2,4,5-трихлорфеноксипропионовой кислоты, хлорпирифоса и метолахлора, причём — в концентрации всего от 0,02 до 0,62 микрограмма на литр.

Результаты исследования учёные опубликовали в Analytical Chemistry.

Интересно, что двумя годами ранее группа корейских исследователей уже показывала схожую по принципу действия систему, заточенную под анализ биологических образцов с целью диагностики рака и диабета в домашних условиях.



Придумана система для ходьбы по астероиду

27 сентября 2007

Птицы могут видеть магнитное поле

27 сентября 2007

Больным анорексией еда кажется безвкусной

27 сентября 2007

Трости на колёсах поведут за собой незрячих

26 сентября 2007

Робот-хирург впервые испытан в невесомости

26 сентября 2007