SERS-подложки для обнаружения коронавируса

Как известно, молекулярное узнавание – важнейший элемент тестов для специфического узнавания. В качестве узнающих элементов для вирусов, включая коронавирусы, могут выступать белки (антитела) и аптамеры на основе нуклеиновых кислот. Оба класса соединений связываются, в основном, с поверхностными белками вирионов.

Биосенсоры, построенные с помощью аптамеров или зондов, работающие на основе поверхностно-усиленной оптической спектроскопии зарекомендовали себя как сверхчувствительные методы диагностики вирусных инфекций. Однако они имеют ряд трудностей, таких как невоспроизводимость производства усиливающих субстратов и дороговизна, которые не позволяют их использовать в качестве методов, на основе которых рутинно работают тест-системы.

Если говорить о воспроизводимых и недорогих SERS-субстратах, то именно твердотельные периодические SERS-подложки, полученные с использованием процессов литографии, имеют минимальный неконтролируемый разброс параметров линейных размеров структурных элементов и зазоров между этими элементами и, тем самым, являются воспроизводимыми и контролируемыми при производстве. При этом, электронная литография — это длинный и дорогой процесс, который не позволяет выпускать партии подложек и поэтому не может быть основой для массового создания SERS-чипов. Фотолитография решает эти проблемы и делает возможным производство большого количества недорогих подложек в одном цикле, однако не позволяет создавать структурные элементы и зазоры между ними на поверхности чипа с размерами ниже дифракционного предела (~ 300 нм).

Сотрудники нашей компании показали, что переход на более длинноволновое лазерное возбуждение (ИК-излучение) позволяет использовать структуры, полученные с помощью фотолитографии, с характерными размерами порядка 500 нм. Данные SERS-подложки являются перспективным инструментом для обнаружения коронавируса SARS-COV-2, т.к. у сотрудников компании имеется научный и инженерный отдел по созданию высокочувствительных аптасенсоров для определения вируса гриппа А  и методов детектирования SARS-CoV (вызвавшим первую вспышку атипичной пневмонии, ассоциированной с коронавирусами).