Verbetering van het testen op infectieziekten met gouden nanodeeltjes

Door gebruik te maken van de kracht van samengestelde polymeerdeeltjes versierd met gouden nanodeeltjes, heeft een groep onderzoekers een nauwkeuriger middel ontwikkeld om te testen op infectieziekten. Details van hun onderzoek zijn gepubliceerd in het journaal Langmuir.

De COVID-19-pandemie heeft de behoefte aan snelle en betrouwbare testen op infectieziekten in grote aantallen versterkt. Bij de meeste tests die tegenwoordig worden uitgevoerd, gaat het om antigeen-antilichaamreacties. Fluorescentie-, absorptie- of kleurdeeltjessondes worden aan antilichamen gehecht. Wanneer de antilichamen aan het virus blijven plakken, visualiseren deze sondes de aanwezigheid van het virus. In het bijzonder staat het gebruik van gekleurde nanodeeltjes bekend om zijn uitstekende visualiteit, samen met de eenvoud ervan om te implementeren, waarbij er weinig wetenschappelijke apparatuur nodig is om laterale flowtests uit te voeren.

Goudkleurige nanodeeltjes (AU-NP), met hun hoge chemische stabiliteit en unieke plasmonabsorptie, worden op grote schaal gebruikt als probes in immunoassaytests. Ze vertonen een extreme veelzijdigheid, waarbij hun kleuren fluctueren afhankelijk van hun grootte en vorm. Bovendien kan hun oppervlak worden gemodificeerd door thiolverbindingen te gebruiken.

Conventionele tests die gebruik maken van AU-NP moeten vaak de optische dichtheid van AU-NP versterken, zodat wetenschappers gemakkelijk de sterkte kunnen meten van het signaal dat wordt geproduceerd door de interactie tussen antilichamen en de doelstof.

Het toevoegen van meer gouden nanodeeltjes is een manier om dit te doen. Maar omdat nanodeeltjes klein zijn, zijn er grote hoeveelheden nodig om een ​​signaal te verkrijgen dat sterk genoeg is voor nauwkeurige detectie.

Om dit te ondervangen, stelden de onderzoekers een nieuwe methode voor, genaamd zelfgeorganiseerde neerslag (SORP). SORP werkt door polymeren op te lossen in organische oplosmiddelen voordat een vloeistof wordt toegevoegd die de polymeren niet goed oplost, zoals water. Nadat het oorspronkelijke organische oplosmiddel door verdamping is verwijderd, verzamelen polymeren zich en vormen ze kleine deeltjes.

“Met behulp van met gouden nanodeeltjes versierde polymeren (GDNP), samengesteld door SORP, wilden we kijken hoe effectief ze zouden zijn bij het detecteren van het griepvirus, en of ze een verbeterde gevoeligheid boden bij het detecteren van antigeen-antilichaamreacties”, zegt Hiroshi Yabu, co-auteur. van de paper en professor aan het Advanced Institute for Materials Research (AIMR) van Tohoku University. “En dat gebeurde ook. Onze methode resulteerde in een hogere optische dichtheid dan de originele AU-NP’s en GNDP’s versierd met kleinere AU-NP’s.”

De bevindingen van Yabu en zijn collega’s versterken dat GNDP-deeltjes een brede bruikbaarheid hebben, die zich uitstrekt van laboratoriumomgevingen tot diagnostische scenario’s in de echte wereld.