.jpg)
Biočip je rychlý jako antigenní test a zároveň spolehlivý jako metoda PCR. Tým českých vědců z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR pod vedením Hany Lísalové dosáhl nejdůležitějšího milníku při vývoji unikátního systému na detekci viru SARS-CoV-2 způsobujícího onemocnění covid-19. Výzkum biosenzorů, na kterých je systém založen, potvrdil jejich citlivost a spolehlivost a otevřel nové možnosti pro další vývoj v této oblasti.
Na výzkumu metody spolupracovali fyzikové s týmy Biologického centra Akademie věd ČR a Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Výsledky nyní publikoval prestižní časopis ACS Applied Materials and Interfaces. Odkaz na publikaci: https://doi.org/10.1021/acsami.1c16930
„Výsledkům našeho současného výzkumu předcházela mnohaletá práce na vývoji biočipů určených pro detekci jiných patogenů, jako je například původce žloutenky nebo E. coli. Po vypuknutí pandemie covid-19 nás napadlo využít ji také pro detekci viru SARS-CoV-2, “ říká Hana Lísalová, vedoucí výzkumného týmu z Fyzikálního ústavu AV ČR. Základní výzkum se nyní podařilo dotáhnout do konce a prokázat funkčnost a spolehlivost jimi vyvinutého řešení.
Virologové z Biologického centra AV ČR a Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity, kteří se na vývoji a optimalizaci biočipu podíleli, připravovali a testovali vzorky obsahující infekční virové částice, pomáhali optimalizovat detekci a stanovit citlivost senzoru a kontrolovali výsledky pomocí standardních metod detekce koronaviru SARS-CoV-2. Jako klíčová se ukázala spolupráce s dalšími vědeckými pracovišti v Česku i v zahraničí. „Zejména spolupráce s týmem An-Suei Yanga z tchajwanské Academia Sinica, který vyvinul a poskytl nám protilátku, “ uvádí Hana Lísalová.
.jpg)
Průlomová technologie kombinuje fyzikální, chemické a biologické principy. Systém funguje na bázi funkčního biočipu, na kterém je nanesena tenká vrstvička polymeru. Na něj jsou poté navázány protilátky, které specificky zachytávají virus SARS-CoV-2. Díky této speciální, tzv. antifoulingové úpravě se na biočipu ostatní částice nezachytí a jsou odplaveny pryč.
Zmíněné protilátky navázané na antifoulingovém kartáči reagují na virový N-protein, který je stabilnější a nepodléhá mutacím v takové míře jako S-protein. Výhodou metody je tedy také její spolehlivost, která nemusí být ovlivněna různými mutacemi. Metoda těží z absence úpravy vzorků, kdy detekovaný N protein tvoří komplexy s virovou RNA, tudíž se signál přirozeně zesiluje. Díky tomu je tato metoda také výrazně rychlejší v porovnání s klasickými PCR testy, u kterých je nutné nejprve izolovat virovou RNA.
„Skvělých výsledků v tomto výzkumu bylo možné dosáhnout díky velkému nasazení špičkových vědců mezioborového týmu. Právě interdisciplinarita může výsledky vědeckého výzkumu posunout k ještě výraznějším celospolečenským dopadům. Ve Fyzikálním ústavu se na ni proto již řadu let soustředíme, “ řekl Alexandr Dejneka, vedoucí Sekce optiky Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, v níž výzkum vznikal. Hlavními výzkumnicemi byly kromě Hany Lísalové ještě Michala Forinová a Alina Pilipenco z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR.
.jpg)
Paralelně s tímto rozsáhlým základním výzkumem pracují vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR také na aplikaci vyvíjených biočipových systémů do praxe – pracují například na přenosném robotickém systému ve spolupráci se společností CARDAM Solution.
Více informací:
RNDr. Hana Lísalová, Ph. D., Fyzikální ústav AV ČR, tel.: +420 266 052 993, e-mail: lisalova@fzu.cz
Ing. Alexandr Dejneka, Ph. D., Fyzikální ústav AV ČR, tel.: +420 266 052 141, e-mail: dejneka@fzu.cz