En UCF-forskare har kombinerat banbrytande nanovetenskap med ett magnetiskt fenomen som upptäcktes för mer än 170 år sedan för att skapa en metod för snabba medicinska tester.

Upptäckten, om kommersialiseras, kan leda till snabbare testresultat för HIV, Borreliainfektion, syfilis, rotavirus och andra infektionssjukdomar.

"Jag ser ingen anledning till varför en variant av den här tekniken inte skulle kunna finnas på alla sjukhus i hela världen, sa Shawn Putnam, en biträdande professor vid University of Central Floridas College of Engineering &Computer Science.

Kärnan i den forskning som nyligen publicerats i den akademiska tidskriften Små är nanopartiklar - små partiklar som är en miljarddels meter. Putnams team belade nanopartiklar med antikroppen mot BSA, eller bovint serumalbumin, som vanligtvis används som grund för en mängd olika diagnostiska tester.

Genom att blanda nanopartiklarna i en testlösning - som en som används för ett blodprov - binder BSA-proteinerna företrädesvis till antikropparna som täcker nanopartiklarna, som ett lås och en nyckel.

Den reaktionen var redan välkänd. Men Putnams team kom på ett nytt sätt att mäta mängden närvarande proteiner. Han använde nanopartiklar med en järnkärna och applicerade ett magnetfält på lösningen, vilket får partiklarna att rikta in sig i en viss formation. När proteiner binder till de antikroppsbelagda partiklarna, rotationen av partiklarna blir trög, som är lätt att upptäcka med laseroptik.

Samspelet mellan ett magnetfält och ljus är känt som Faraday-rotation, en princip som upptäcktes av vetenskapsmannen Michael Faraday 1845. Putnam anpassade den för biologiskt bruk.

"Det är en gammal teori, men ingen har faktiskt tillämpat denna aspekt av det, " han sa.

Andra antigener och deras unika antikroppar kan ersätta BSA-proteinet som används i forskningen, tillåter medicinska tester för ett brett spektrum av infektionssjukdomar.

Proof of concept visar att metoden kan användas för att producera biokemiska immunologiska testresultat på så lite som 15 minuter, jämfört med flera timmar för ELISA, eller enzymkopplad immunosorbentanalys, som för närvarande är en standardmetod för detektion av biomolekyler.