Detection of viruses using piezoelectric cantilevers

Abstract

Быстрый прямой анализ вируса гриппа А в жидкой среде может выполняться с помощью пьезоэлектрического кантилевера с рецептором, модифицированным гликополимером, который содержит сиаловые группы, специфичные к белку оболочки вируса. При помещении кантилевера в раствор вируса в аллантоисной жидкости наблюдалcя положительный сдвиг резонансной частоты продольной моды колебаний кантилевера. Положительный результат прямого измерения без использования меток был достигнут в течение 10 мин без длительной пробоподготовки, что говорит о простоте метода. Rapid direct analysis of influenza A virus in a liquid medium may be performed using a piezoelectric cantilever with a glycopolymer-modified receptor containing sialic groups that are specific to the protein of the viral envelope. When placing a cantilever in the solution of a virus in allantoic fluid, a positive shift is observed in the resonance frequency of the longitudinal vibrations of the cantilever. A directly measured positive result without any lables was achieved within 10 min without a lengthy sample preparation, which indicates the simplicity of the method. к современным сенсорным системам предъ-являются экстремально высокие требова-ния. К их к ритическ им хара к терис ти-кам мож но отнести параметр предела чув-ствительности, линейные размеры датчика и скорость ана лиза. Во всем многообразии датчиков можно выделить активно развива-ющийс я подк ласс мик роэлек т ромеха ниче-ских систем (МЭМС) -различного рода резо-наторов, наноамплитудные колебания в кото-рых возбуждаются под действием переменного электрома гнитного поля. Резонанс в так их системах напрямую зависит от их геометри-ческой топологии. По своей сути МЭМС -это маятники, пружины, струны или мембраны, имеющие собственные частоты на различных гармониках.Примером оригинального применения для получения научного результата хорошо извест-ного из часовых механизмов резонатора квар-цевой вилки может быть работа под руковод-ством Франца Гизибла [1]. Наноколебания, воз-никающие в кварцевой вилке, которая служит для за дания опорной частоты, очень приго-дились сотрудникам университета Аугсбурга. Они предложили использовать вилку в каче-стве туннельного микроскопа, прикрепив на ее конец срез платиновой проволоки. Игла из проволоки служила щупом поверхности моно-кристаллического кремния (рис.1). Благодаря высокой добротности кварцевого резонатора атомную структуру кремния уда лось разре-шить с точностью до нескольк их долей анг-стрем.