Она позволит создать устройства для обнаружения вирусов и антител к COVID-19, «умные» волокна для одежды, которые проследят за водно-солевым балансом, и роботизированные системы для поиска антибиотиков в коровьем молоке.
«Например, с помощью глюкометров можно просто и быстро получить данные об уровне глюкозы в крови. Однако спектр других портативных устройств, которые могли бы также оперативно измерять концентрацию других аналитов, к примеру ионов цинка или меди, весьма ограничен», — рассказывает профессор, директор НОЦ Инфохимии Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) Екатерина Скорб.
Сейчас ученые ИТМО работают над универсальной электрохимической тест-платформой, на основе которой можно создавать устройства, определяющие содержание в организме разных частиц: ионов металлов, вирусов и антител к вирусам, фрагментов ДНК или РНК, следов антибиотиков и так далее.
Каждая группа студентов, аспирантов и молодых ученых НОЦ Инфохимии работает над своим направлением использования универсальной тест-платформы. Так, во время первой волны пандемии коронавируса команда центра предложила новый подход к определению антител и антигенов к вирусу SARS-CoV-2, вызывающему COVID-19.
«Классические тест-системы предполагают поиск каких-то определенных антител или антигенов, — объясняет Екатерина Скорб. — Мы вместе с Центром имени М. П. Чумакова работаем над тест-системами сразу широкого круга антител и антигенов. Аналогов такой системы нет в мире».
Система пока не внедрена в промышленное производство. Однако универсальную платформу НОЦ Инфохимии использовали для другого исследования, связанного с COVID-19.
«Тестировалась гипотеза, что люди, которые переносят вирус тяжелее, имеют дефицит цинка в организме, — отмечает Екатерина Скорб. — Ученые провели большое количество тестов, определяли содержание цинка в крови, моче, волосах. На основе работы была подготовлена хорошая статья на эту тему, и сейчас налаживается выпуск биометров для тестирования дефицита цинка в организме».
Также сейчас ученые работают над созданием «умных» волокон, которые можно вплетать в ткань. Они будут проводить экспресс-анализ водно-солевого баланса человека по каплям пота, впитывающимся одеждой.
«Например, представим, что игроки “Зенита” будут тренироваться на поле, а тренеры смогут следить в реальном времени за их состоянием, активностью с помощью анализа водно-солевого баланса», — поясняет Екатерина Скорб.
Команда центра работает над большим проектом по контролю качества молока. Собирается база данных для анализа четырех групп антибиотиков в молоке. В дальнейшем эти базы позволят выявлять следы антибиотиков непосредственно при роботизированном доении.
Вместе с электрохимическими тест-системами разрабатывается программное обеспечение, которое включает и мобильное приложение. С его помощью информация о тестах станет загружаться в облачное хранилище. Таким образом, данные о производителе, месте, дате и результатах анализа сохранятся.
Платформа сможет интегрироваться с локальными лабораторными информационными системами и выступать в качестве аналитического инструмента.