Infektionssjukdomar som malaria och syfilis kan diagnostiseras snabbt och tillförlitligt i fältet genom att använda ett enkelt test som utvecklats av kanadensiska forskare. Testet är baserat på användningen av DNAzymer och guldnanopartiklar. Som forskarna rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie , deras test möjliggör känslig detektering av bakterier, virus, och parasiter.
Farliga infektionssjukdomar måste identifieras i tid för att förhindra att de sprids. Patogeners DNA är en idealisk biomarkör och kan lätt identifieras med PCR. Dock, detta är endast möjligt om dyr laboratorieutrustning och utbildad personal finns till hands. Detta kanske inte är fallet i avlägsna platser eller utvecklingsländer. Alternativa metoder som är enkla och billiga samtidigt som de förblir känsliga och specifika behövs.
Kyryl Zagorovsky och Warren C.W. Chan vid University of Toronto (Kanada) har nu kombinerat två moderna teknologier på ett nytt sätt:De har använt DNAzymer som signalförstärkare och guldnanopartiklar för detektion. Guldnanopartiklar (BNP) absorberar ljus. Våglängden på det absorberade ljuset beror på om nanopartiklarna är separata eller aggregerade. Skillnaden i färg kan ses med blotta ögat. En lösning av enskilda partiklar ser röd ut, medan aggregat är blåvioletta till färgen.
DNAzymer är syntetiska DNA-molekyler som enzymatiskt kan splittra andra nukleinsyramolekyler. Forskarna separerade ett DNAzyme i två inaktiva halvor som båda selektivt binder till ett specifikt gensegment av patogenen som ska detekteras. Handlingen att binda återförenar halvorna och aktiverar dem.
För deras testförfarande, forskarna producerade två uppsättningar av BNP som binder till två olika typer av DNA-strängar, typ A och typ B. Dessutom de syntetiserade en tredelad "linker" gjord av DNA. Ena änden av linkern är komplementet till typ A DNA; den andra änden är komplementet till typ B DNA. Mittdelen är designad för att delas av aktiva DNAzymer.
I testprovet utan patogen närvarande, DNAzymerna förblir inaktiva och länkarna förblir intakta. De binder till en BNP i varje ände och länkar BNP till större aggregat, vilket gör att lösningen blir blåviolett. I kontrast, om det finns patogen i provet, DNAzymerna aktiveras och fortsätter att splittra länkarna. Nu kan bara de överbryggande delarna av länken binda till DNA-strängar av GNP, så de kan inte koppla ihop BNP. Lösningen förblir röd. Eftersom varje aktiverat DNAzyme delar många länkar, det förstärker signalen.
Denna nya typ av test är enkel och billig; det kan göras för att upptäcka alla typer av patogener, som forskarna visade genom att detektera gonorré, syfilis, malaria, och hepatit B. I frystorkat tillstånd, reagenserna kan lagras utan problem – ett viktigt krav för användning i fält.
