Många diagnostiska tester använder antikroppar för att bekräfta en myriad av medicinska tillstånd, från Zika -infektioner till hjärtsjukdomar och till och med vissa former av cancer. Antikroppar fångar upp och hjälper till att upptäcka proteiner, enzymer, bakterier och virus som förekommer vid skador och sjukdomar, och måste hållas vid en konstant låg temperatur för att säkerställa deras livskraft - ofta kräver kylning som drivs av el. Detta kan göra diagnostiska tester i underutvecklade länder, katastrof eller avlägsna områden och till och med krigszoner extremt dyra och svåra.
Ett team av ingenjörer från Washington University i St. Louis och Air Force Research Laboratory har upptäckt en billig lösning:en skyddande beläggning som helt kan eliminera behovet av kylförvaring och ändra omfattningen av medicinsk diagnostisk testning på platser där det ofta behövs mest.
"I många utvecklingsländer, el garanteras inte, "sa Srikanth Singamaneni, docent i maskinteknik och materialvetenskap i teknik och tillämpad vetenskap vid Washington University i St. Louis.
"Så hur gör vi bäst för dem medicinsk diagnostik? Vi visste inte hur vi skulle lösa detta problem tidigare."
Singamanenis team använde tidigare små guldnanoroder i biodiagnostisk forskning, mäta förändringar i deras optiska egenskaper för att kvantifiera proteinkoncentrationer i biovätskor:ju högre koncentration, desto högre är sannolikheten för skada eller sjukdom.
I denna nya forskning, publicerad i Avancerade material , Singamaneni arbetade med fakulteten från Washington University's School of Medicine och forskare från Air Force Research Lab för att odla metallorganiska ramverk (MOF) kring antikroppar fästa vid guldnanoroder. De kristallina MOF:erna bildade ett skyddande skikt runt antikropparna och hindrade dem från att förlora aktivitet vid förhöjda temperaturer. Den skyddande effekten varade i en vecka även när proverna förvarades vid 60 ° C.
"Denna teknik skulle möjliggöra screening av vård för biomarkörer för sjukdomar i stads- och landsbygdskliniker där omedelbar patientuppföljning är avgörande för behandling och välbefinnande, "sa Dr Jeremiah J. Morrissey, professor i anestesiologi, Avdelningen för klinisk och translationell forskning, Washington University School of Medicine och en medförfattare på tidningen.
"Testning på plats eliminerar tidsfördröjningen för att skicka blod/urinprov till ett centralt labb för testning och för att spåra patienter för att diskutera testresultat. Dessutom har det kan minska kostnaderna för kylfrakt och lagring. "
Det skyddande MOF -skiktet kan snabbt och enkelt avlägsnas från antikropparna med en enkel sköljning av lätt surt vatten, gör en diagnosremsa eller papper omedelbart redo att använda. Singamaneni säger att detta bevis på konceptforskning nu är redo att testas för kliniska prover.
"Så länge du använder antikroppar, du kan använda denna teknik, "sade Congzhou Wang, en postdoktor i Singamanenis labb och tidningens huvudförfattare. "Inom biodiagnostik från och med nu, vi behöver inte längre kyla. "
"Det MOF-baserade skyddet av antikroppar på sensorytor är idealiskt för att bevara biorecognitionsförmåga hos sensorer som är utformade för distribution på slagfältet, "sa Dr Rajesh R. Naik, 711:e mänskliga prestandavingen från Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, och en motsvarande författare till tidningen. "Det ger anmärkningsvärd stabilitet och extremt lätt att ta bort direkt före användning."
