Na výzkumu metody spolupracovali fyzikové s týmy Biologického centra Akademie věd a Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Výsledky publikoval prestižní časopis ACS Applied Materials and Interfaces.
Jako klíčová se ukázala rovněž spolupráce s dalšími vědeckými pracovišti doma i v zahraničí. „Zejména spolupráce s týmem An-Suei Yanga z tchajwanské Academia Sinica, který vyvinul a poskytl nám protilátku,“ řekla Hana Lísalová, vedoucí badatelského týmu.
Připomněla, že výsledkům současného výzkumu předcházela mnohaletá práce na vývoji biočipů určených pro detekci jiných patogenů, jako je například původce žloutenky nebo E. coli. „Po vypuknutí pandemie covidu-19 nás napadlo využít ji také pro detekci viru SARS-CoV-2,“ dodala Lísalová.
Základní výzkum se na konci roku podařilo dotáhnout do konce a prokázat funkčnost a spolehlivost jimi vyvinutého řešení.
Unikátní technologie
Průlomová technologie kombinuje fyzikální, chemické a biologické principy. Systém funguje na bázi funkčního biočipu, na kterém je nanesena tenká vrstvička polymeru. Na něj jsou poté navázány protilátky, které specificky zachytávají virus nového koronaviru. Díky této speciální, takzvané antifoulingové úpravě se na biočipu ostatní částice nezachytí a jsou odplaveny pryč.
Výhodou nově objevené metody je její spolehlivost, kterou by neměly ovlivnit ani různé mutace. Technologie je také výrazně rychlejší v porovnání s klasickými PCR testy, u nichž je nutné nejprve izolovat virovou RNA.
„Skvělých výsledků v tomto výzkumu bylo možné dosáhnout díky velkému nasazení špičkových vědců mezioborového týmu,“ zdůraznil Alexandr Dejneka, vedoucí Sekce optiky Fyzikálního ústavu Akademie věd, kde výzkum vznikal. Spolu s tímto rozsáhlým základním výzkumem pracují vědci z Fyzikálního ústavu také na aplikaci vyvíjených biočipových systémů do praxe.
Materiál pro nanoroušky
Čeští vědci jsou úspěšní také v jiných „koronavirových oborech“. Experti z Univerzity Palackého ve spolupráci s univerzitním Vědeckotechnickým parkem, komerčními partnery a díky podpoře Technologické agentury ČR vyvinuli nanovlákenný materiál ArgeCure vhodný nejen do ochranných roušek a respirátorů, ale v budoucnu také třeba pro filtraci vody nebo krytí ran.
K ukotvení nanočástic stříbra, které jsou účinným pomocníkem v boji s nebezpečnými bakteriemi i viry včetně nového typu koronaviru, výzkumníci využili inovativní technologie, čímž výrazně zjednodušili budoucí výrobu těchto materiálů a usnadnili jim cestu do praxe. Zájem o ArgeCure aktivní filtry projevilo několik průmyslových partnerů, mezi nimi i významný český producent nanovláken.
„Máme k dispozici materiál na bázi polyureatanu. Póry mezi nanovlákny jsou tak malé, že jimi patogenní organismy neprojdou. Navíc jsou nanovlákna upravena tak, že na ně dokážeme poměrně jednoduše navázat nanočástice stříbra, které brání množení zachycených virů a bakterií. Pokud se materiál použije pro nanoroušku nebo do kartuše respirátoru, ochrání uživatele před průnikem nežádoucích mikroorganismů z vnějšího prostředí do dýchacích cest,“ uvedla hlavní řešitelka grantu Jana Soukupová z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů.
Materiál nejen zničí patogeny z vnějšího prostředí, ale zabrání také růstu bakterií a plísní při delším použití. Bojuje tak i s kožními problémy způsobenými těmito patogeny, které u citlivých lidí při nošení ochranných prostředků mohou vznikat. Současně má materiál vysokou životnost.
