Lichtinduzierter Immunoassay kann Coronavirus-Spike-Proteine ​​in fünf Minuten selektiv erkennen

Wie Motten vom Licht werden auch Mikroben durch Licht bewegt. Mithilfe dieses Wissens haben Forscher des Research Institute for Light-induced Acceleration System (RILACS) der Osaka Metropolitan University eine Methode entwickelt, mit der sich das Vorhandensein von Viren schnell und mit nur einer kleinen Probe nachweisen lässt.

Das Forschungsteam unter der Leitung von OMU-Professor Takuya Iida, dem Direktor von RILACS, und Associate Professor Shiho Tokonami, dem stellvertretenden Direktor, berichtet in npj Biosensorik auf einem lichtinduzierten Immunassay.

Durch eine weniger als eine Minute dauernde Laserbestrahlung konnte ein mit Nanopartikeln geprägtes plasmonisches Substrat mit einer Reihe von Nanobowl-Strukturen (jeweils 500 nm Durchmesser) mit Antikörpern gegen die Spike-Proteine ​​des neuartigen Coronavirus beschichtet werden.

Ein 5-Milliwatt-Laser, also eine so schwache Leistung wie handelsübliche Laserpointer, könnte dann auf dem Biochip Blasen bilden, die virusähnliche Nanopartikel anziehen und so die selektive Erkennung der Partikel beschleunigen.

Da die lichtinduzierte Konvektion dabei hilft, die Nanopartikel zu bewegen, sodass sie sich schließlich im stagnierenden Bereich zwischen der Substratoberfläche und dem Boden der Blase ansammeln, war keine hohe Konzentration der Partikel erforderlich. In weniger als fünf Minuten konnte der gesamte Prozess, von der Substratbeschichtung bis zur Erkennung, abgeschlossen werden.

„Diese Studie zeigt, dass wir den aufwändigen Antikörperbeschichtungsprozess verkürzen und eine schnelle und hochempfindliche Proteinerkennung durchführen können“, sagte Professor Iida. „Wir glauben, dass unsere Erkenntnisse zur Frühdiagnose nicht nur des neuen Coronavirus, sondern möglicherweise auch verschiedener Infektionskrankheiten, Krebs und sogar Demenz beitragen können.“