Een laser met een laag vermogen kan ervoor zorgen dat er bellen ontstaan en dat convectie nanodeeltjes verplaatst, zodat ze zich verzamelen op een assemblagelocatie op een met antilichamen bedekt substraat, waardoor hun detectie wordt versneld. Credit: Osaka Metropolitan University/CC BY 4.0
Net als motten naar een vlam, kunnen microben ook door licht worden verplaatst. Met behulp van deze kennis hebben onderzoekers van het Research Institute for Light-induced Acceleration System (RILACS) van de Osaka Metropolitan University een methode gedemonstreerd om de aanwezigheid van virussen snel en met slechts een klein monster te detecteren.
Het onderzoeksteam onder leiding van OMU-professor Takuya Iida, de directeur van RILACS, en universitair hoofddocent Shiho Tokonami, de adjunct-directeur, rapporteert in npj Biosensoren op een lichtgeïnduceerde immunoassay.
Met behulp van laserbestraling gedurende minder dan een minuut kon een met nanodeeltjes geprint plasmonisch substraat met een reeks nanobowlstructuren (elk met een diameter van 500 nm) worden gecoat met antilichamen voor de spike-eiwitten van het nieuwe coronavirus.
Een laser van 5 milliwatt, een even laag vermogen als commerciële laserpointers, zou vervolgens belletjes kunnen vormen op de biochip die virusnabootsende nanodeeltjes aantrekken en zo de selectieve detectie van de deeltjes versnellen.
Omdat lichtgeïnduceerde convectie helpt de nanodeeltjes te verplaatsen, zodat ze uiteindelijk samenkomen in het stilstaande gebied tussen het substraatoppervlak en de onderkant van de bel, was een hoge concentratie van de deeltjes niet nodig. In minder dan vijf minuten kon het hele proces, van substraatcoating tot detectie, worden voltooid.
“Deze studie toont aan dat we het omslachtige antilichaamcoatingproces kunnen verkorten en snelle en zeer gevoelige proteïnedetectie kunnen uitvoeren,” aldus professor Iida. “Wij geloven dat onze bevindingen kunnen bijdragen aan de vroege diagnose van niet alleen het nieuwe coronavirus, maar mogelijk ook van verschillende infectieziekten, kanker en zelfs dementie.”
Meer informatie:
Masatoshi Kanoda et al, High-throughput lichtgeïnduceerde immunoassay met milliwatt-niveau laser onder een optische antilichaamcoating van één minuut op een substraat met nanodeeltjesprint, npj Biosensoren (2024). DOI-bestand: 10.1038/s44328-024-00004-z
Aangeboden door Osaka Metropolitan University
