Ученые Университета ИТМО создали платформу для обнаружения клещевого энцефалита. Разработка позволит в домашних условиях определить наличие вируса. Статья опубликована в ACS Applied Bio Materials.

Клещевой энцефалит — серьезная проблема для всего мира. Ежегодно в России более 15 тысяч человек подвергаются укусам клещей, и каждый из них рискует пострадать от этого тяжелого заболевания, поэтому важно найти быстрый и доступный способ обнаружения клещевого энцефалита.

Ученые в группе хемометрики научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО разработали мини-платформу, которая позволит быстро определять опасный вирус в домашних условиях. Она работает по принципу электрохимического анализа и метода машинного обучения, многослойного перцептрона, основанного на изучении нейронных сетей. Человеку будет достаточно поместить образец клеща на сенсор. Затем данные обработает специальное электронное устройство — потенциостат со встроенным программным обеспечением.

Машинное обучение проводится на основе снятых на потенциостате данных, отражающих зависимость силы тока от напряжения. Таким образом, с помощью универсальной электрохимической платформы будет возможно достоверно определить наличие вируса энцефалита в образце клеща. К потенциостату можно подключать свой смартфон, на который и будет выводиться результат.

«Сейчас довольно трудно быстро определить заражение. Для этого нужно аккуратно вытащить клеща и отвезти его в сохранности в больницу на анализ. Это неудобно и не всегда возможно. Если затянуть с диагностикой, то потом можно только провести анализ крови на антитела, когда человек уже болен. Наша разработка позволит быстро и достаточно точно детектировать вирус клещевого энцефалита даже в домашних условиях», — разъясняет автор исследования, магистрант НОЦ Инфохимии Университета ИТМО Артемий Иванов.

В перспективе данный метод с применением универсальной электрохимической платформы и алгоритмов машинного обучения может быть использован не только для детекции клещевого энцефалита, но также для определения широкого круга патогенных организмов и вирусов, в том числе SARS-CoV-2.

«Вдохновляющим образцом в этом случае является, разумеется, глюкометр. Очень небольшое и удобное устройство для быстрого анализа. Наша разработка имеет все шансы стать удобным прибором для повседневного использования. Разрабатываемые нами небольшие потенциостаты со сменными печатными электродами будут практически идентичны глюкометрам», — поясняет исследователь.