微細な磁気ビーズは病原体を迅速に検出できる

Jul 09, 2023

Dynabeads は、科学者が特定の種類の細胞やタンパク質を分離するために使用する市販の微視的な磁性球です。 現在、MITの研究者は、このビーズを使用して飲料水や血液サンプル中の病原体を迅速に発見する方法を開発中です。

細菌やウイルスの培養物を培養する現在の研究室ベースの技術を利用すると、体液、水、その他の液体のサンプルを処理するのに数日かかる場合があります。 言うまでもなく、それらの物質に病原体が存在する場合、人々はできるだけ早く知ることが望ましいです。

そこでダイナビーズの登場です。

1976 年に発明されたこのビーズは、ポリマー シェルで覆われた磁性鉄コアで構成されています。 その殻はさまざまな種類の抗体でコーティングされており、ビーズが添加される液体サンプル中の特定の標的分子と結合します。 このようなサンプルが入ったバイアルの外側に磁石を配置することで、科学者は Dynabeads に付着した標的分子を集めて分析することができます。

とはいえ、この方法で病原体の存在を検出するのは、依然としてかなり時間のかかるプロセスです。 Loza Tadesse 教授と Rohit Karnik 教授が率いる MIT のチームは、回避策を作成中です。

科学者らは、ラマン分光法として知られる技術を利用することで、ビーズが光を散乱させる独特の方法により、液体サンプル内のダイナビーズを検出できることを発見しました。 そのユニークな「ラマン シグネチャ」は 1 秒以内に検出できます。

Karnik 氏は、現在、結合していない遊離ビーズと病原体細胞に結合しているビーズを分離する技術を開発中であると語ります。 ポータブル デバイスは、2 つのラマン シグネチャを迅速かつ簡単に区別します。 病原体に結合した Dynabeads のシグネチャが検出された場合、ユーザーはサンプル中に病原体が存在することがわかります。

これまでに実施された実験室テストでは、このプロセスはすでに水サンプル中のサルモネラ菌をわずか0.5秒以内に検出するために使用されています。

「これは、汚染物質が存在するかどうかという肯定的または否定的な答えを迅速に与えるために使用できるものです。」 タデッセは言います。 「ほんの一握りの病原体でも臨床症状を引き起こす可能性があるからです。」

出典: MIT