В Санкт-Петербурге разработали новый тест для определения COVID-19 и гриппа

03.03.2023

Ученые ИТМО и НИИ гриппа им. Смородинцева разработали универсальный тест для определения заражения коронавирусной инфекцией и гриппом. Новая методика точней и быстрей известных тестов, сообщили в четверг в пресс-службе ИТМО.

«Ученые ИТМО совместно со специалистами из НИИ Гриппа имени А. А. Смородинцева предложили универсальный метод, который позволяет быстро идентифицировать коронавирус и вирус гриппа А и В в биологической жидкости человека — слюне или мазке из носоглотки. В его основе — поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (SERS), а также использование алгоритмов машинного обучения. Метод более точен, чем экспресс-тесты — сейчас он позволяет определить вирус с точностью до 85% в клинических образцах, в то время как экспресс-тесты могут давать ложноположительный результат в 11-48% случаев. А по сравнению с ПЦР-тестами такой анализ можно сделать гораздо быстрее — всего за несколько минут»,— говорится в сообщении.

Отмечается, что новая методика работает за счет реакции белков вируса на излучение лазера. Каждый вирус состоит из специфичных белков, которые позволяют ему прикрепляться к клетке и проникать внутрь организма. В зависимости от того, из каких аминокислот состоят белки, последние будут по-разному реагировать на излучение. Свет лазера рассеивается на образце, а затем рассеянный свет представляется в виде спектра.

Для разработки ученые применили поверхностно-усиленную рамановскую спектроскопию, которая позволяет обнаружить изменения в спектре образца, вызванные поверхностными белками вирусов. Зная спектр рамановского рассеяния, можно определить, какое это вещество, в том числе идентифицировать вирусы. Метод позволяет определить наличие патогена даже на начальных бессимптомных стадиях заболевания.

По данным пресс-службы, для точной идентификации вируса ученые использовали алгоритмы машинного обучения. Авторы работы использовали метод опорных векторов, с помощью которого смогли различить между собой очень похожие спектры. В дальнейшем ученые планируют расширить базу данных о вирусах и разработать более мощное программное обеспечение, которое сможет дифференцировать их спектры.

«Мы хотим создать универсальную платформу, с помощью которой любая научная группа сможет взять SERS-подложку, нанести на нее образец слюны или мазка из носоглотки и определить, есть ли там вирусы и какие. Для прикладного применения мы хотели бы сделать установку, которая поможет избежать новых вспышек вирусных заболеваний. Например, ее можно будет использовать в поликлиниках или местах большого скопления людей: пациент сможет сдать образец слюны или мазок из носоглотки и через три минуты получить результат, с которым сразу обратится к врачу»,— привели в пресс-службе слова ответственного исполнителя проекта, инженера лаборатории оптоэлектронного обеспечения киберфизических систем Артема Табарова и руководителя проекта, кандидата физико-математических наук Владимира Виткина.