У вирусов любого типа, даже состоящих в очень близком родстве, есть собственный, так называемый фазовый, портрет, написать который можно всего за несколько минут. Это доказали ученые физического факультета Белорусского государственного университета и Научно-исследовательского института микробиологии и эпидемиологии Минздрава, предложившие и запатентовавшие принципиально новое средство экспресс-диагностики. Намного сократить сроки, необходимые на тестирование, и повысить точность диагностической оценки им помогли современные методы микроэлектроники и электрофизики, а также нанотехнологии.
— Для того чтобы создать высокоэффективную систему надзора и раннего предупреждения о распространении различных вирусных инфекций среди населения, необходимо оперативно получать объективную информацию о циркулирующих возбудителях, — поясняет старший научный сотрудник лаборатории биоаналитических систем физфака БГУ кандидат биологических наук Юрий Судник. – Сегодня у нашей практической медицины такой возможности нет, поэтому через лабораторную диагностику проходят биологические пробы менее одного процента пациентов, у которых в больничном листе стоит диагноз ОРВИ. Врачи могут действительно не ошибаться, и у их пациентов на самом деле будет острая респираторная вирусная инфекция. Но за аббревиатурой ОРВИ скрываются несколько десятков различных вирусов, распознавать которые – занятие очень трудоемкое и дорогостоящее, требующее квалифицированного медицинского персонала. К тому же удовлетворять любопытство вроде бы и необходимости нет. Ведь современная медицина не располагает узкоспециальными средствами против вирусов этой группы, за исключением гриппа, а потому такие инфекции лечат препаратами широкого спектра действия, например, интерфероном и антибиотиками. При этом, правда, подавляя сопутствующие бактериальные инфекции, такие лекарства уничтожают и множество полезных микроорганизмов. Тем не менее информация о вкладе различных вирусов в общую картину заболеваемости все же необходима, прежде всего для ученых, разрабатывающих новые препараты и меры профилактики. А чтобы добыть эти сведения, то есть обнаружить и идентифицировать вирус, исследователь должен располагать чувствительными и высокоспецифичными методами экспресс-диагностики, не требующими больших затрат.
Совместная работа биофизиков и ученых-медиков в рамках государственной комплексной программы научных исследований «Современные технологии в медицине» как раз и была направлена на создание таких средств.
Чтобы обнаружить и идентифицировать вирусы, ученые решили пойти своим путем – использовать фазовый портрет комплексов вирус-антитело, нарисованный сверхслабыми электрофизическими сигналами в многомерном пространстве. Для этого потребовалось создать так называемую аналитическую систему типа «биочип», включающую сенсоры с наноструктурированной поверхностью, очень чуткие узлы регистрации и обработки получаемой информации. В итоге достаточно смочить сенсор жидкостью, содержащей исследуемый вирус, обождать несколько минут, пока микроорганизмы зафиксируются антителами, высушить датчик, и через секунды на мониторе компьютеризированного прибора высветится результат. Например, А(Н1N1), А(Н3N2) или В. Это, как известно, вирусы гриппа. Но если в базу данных внести характеристики любых других вирусов, аналитическая система так же легко распознает и их.
Достоинство нового метода, который высоко оценили и наши медики, и зарубежные коллеги белорусских ученых, состоит не только в его оперативности, точности и нетребовательности к уровню лабораторного персонала, но и в низкой, как обещают разработчики, цене. Дело теперь, казалось бы, за малым: довести созданные информационные технологии до практического использования. Но большого оптимизма по этому поводу биофизики не испытывают.
— Мы с удовольствием продолжим работу с нашим прибором, если удастся решить финансовую сторону вопроса, — говорит заведующий лабораторией биоаналитических систем кандидат технических наук Александр Драпеза. – Но по опыту знаю, что университетской лаборатории, не обладающей необходимыми мощностями, довести научную разработку до промышленного производства в нынешних условиях бывает очень сложно. Даже если предлагается решение актуальной для страны проблемы. За примером далеко ходить не буду. Вот стоит созданный нашим коллективом интересный и нужный прибор – бактометр «Юнибакт», с помощью которого выявляются живые бактерии в продуктах питания, лекарствах, косметике, определяется чистота питательных сред, используемых в науке и биотехнологиях. Традиционно это проверяется так: на питательную среду высевают пробы, и через несколько дней становится ясно, выросли там культуры микроорганизмов или нет. Есть и более оперативные методы. За рубежом выпускаются приборы, с помощью которых о микробиологическом загрязнении можно судить уже через 3 – 14 часов. Но и у нас результат получается также оперативно, даже на два часа быстрее. Однако, если покупка зарубежной аппаратуры обходится в 95 тысяч долларов плюс почти столько же каждый год уходит на расходные материалы, наш бактометр таких дорогих импортных материалов не требует, а стоить, по нашим расчетам, должен значительно дешевле.
В лаборатории биоаналитических систем «Юнибакт» работает с 2005 года, и в его возможностях убедились многие специалисты. Но заинтересованности в его производстве, несмотря на все усилия биофизиков, не проявил никто.
— Недавно телевидение показало сюжет с одного из молочных комбинатов, — продолжает Александр Драпеза. — Там у них случилась большая радость: напряглись и купили импортный бактометр, тем самым решив проблему контроля качества. Правда, теперь им придется каждый год напрягаться на такую же сумму, чтобы обеспечить прибор расходными материалами… После всего сказанного наши чувства по данному поводу можно понять.
