ИСТИНА

В настоящей работе для обнаружения вирусов, белковых макромолекул были применены микроэлектромеханические системы на основе кантилеверов, пьезокерамических и кварцевых микрорезонаторов. Их преимущество - высокая чувствительность, маленькие размеры, возможность проведения анализа без использования дополнительных меток. В основе разрабатываемого биосенсора лежат методы сканирующей зондовой микроскопии, технологии сенсоров на основе микрокантилеверных датчиков, методы электрохимической детекции биообъектов. Использование герметичной проточной жидкостной ячейки позволяет проводить измерения безопасным для обслуживающего персонала способом и с чувствительностью на уровне единиц - сотен патогенов в мл. В качестве социально значимых мишеней выбраны частицы вируса гриппа, микроальбумин и бактерии кишечной палочки. Разрабатываемый биосенсор имеет ряд инновационных особенностей: 1) Оригинальная конструкция проточной ячейки дает реализовать универсальный способ закрепления биообъектов на подложке за счет гидродинамического потока, сохраняя функциональные свойства биообъектов. 2) Биосенсор позволяет без использования дополнительных меток подтверждать наличие в исследуемом образце белков, вирусов и бактерий при их сверхнизкой концентрации, а также определять их количество. 3) Регенерация сенсорного слоя возможна за счет химического или механического удаления связавшихся мишеней Отрасль производства наноаналитического оборудования, и в частности сканирующих зондовых микроскопов, развивается уже более 20 лет. Методы СЗМ позволяют достичь беспрецедентного пространственного разрешения – вплоть до 1 ангстрема, а также получать уникальные данные о локальных физико-механических свойств исследуемых объектов. Это уникальное свойство особенно актуально при изучении биообъектов в жидких средах максимально приближенных к естественным условиям. Актуальность работы обусловлена необходимостью создания биосенсора для медицинских приложений со следующими техническими и эксплуатационными параметрами: предельно высокая чувствительность на уровне единичных белков, вирусов и бактерий, наличие полностью автоматической системы регистрации сигнала и встроенного канала передачи данных по открытым каналам, использование прямого метода регистрации мишеней без использования маркеров, меток и химических реагентов, компактность и мобильность устройства, низкая себестоимость, эргономичность, надежность, большой срок службы, удобство в эксплуатации. Научная новизна состоит в следующем: – использовании в биосенсоре симметричной геометрической конструкции электродов и сенсорных слоев с соблюдением симметричности электрической схемы измерений. При этом внешние сенсорные электроды могут находиться под заранее выбранном потенциалом, что позволяет оптимальным образом контролировать электрохимические процессы на их поверхности; – структуре сенсорных слоев с высоко избирательными свойствами по отношению к выбранной мишени; – разработке оригинальной схемы регистрации полезного сигнала в полностью автоматизированном режиме и передачи данных на конечное устройство – компьютер, мобильный телефон, сервер; – построении системы регистрации мишеней без использования химических реагентов; – реализации регенерации сенсорных слоев без использования химических реагентов за счет механического вибрационного воздействия; – дополнительной возможности прямого совмещения данной конструкции биосенсора с электрохимическими, колориметрическими и оптическими схемами регистрации сигнала.