Вчені з Університету Квінсленду розробили новий експрес-тест для виявлення патогенів за ДНК, який, потенційно, може замінити в польових умовах складні лабораторні дослідження. Опис методу опубліковано в Стандартним методом виявлення ДНК є полімеразна ланцюгова реакція, під час якої потрібний фрагмент ДНК багаторазово копіюється (ампліфікується), а потім або пофарбовується в гелі, або детектується в самому приладі, де проводилася ПЛР. Ідея вчених полягала в тому, щоб замість ПЛР, яка вимагає дорогого термоциклера і наявності електромережі, використовувати старий метод колоїдної хімії - флокуляцію, тобто різке випадання осаду з наночастинок. При цьому все одно потрібно проводити ампліфікацію шуканої ділянки ДНК, але ПЛР в такому випадку замінюється методом ампліфікації, який не вимагає зміни температури розчину, а значить може проводитися взагалі без приладів.
Метод працює наступним чином: У тестований зразок додаються наночастинки і праймери шуканої ДНК і запускається реакція ампліфікації. Якщо ДНК знаходилася у зразку, кількість молекул ДНК у пробі зростає в геометричній прогресії. Після цього довгі молекули ДНК пов'язують між собою наночастинки, через що вони злипаються в пластівці і випадають в осад, а розчин стає прозорим. Якщо ж шуканої ДНК немає в зразку, синтез нових молекул ДНК не відбувається, наночастинки не зв'язуються один з одним, розчин залишається каламутним. Самих по собі праймерів недостатньо для того, щоб викликати флокуляцію - їх розміри занадто малі, щоб зв'язати наночастинки. Професор Метт Троу, один з авторів роботи, вважає, що тест знайде застосування в охороні здоров'я і сільському господарстві, оскільки здатний виявляти сліди вірусів, бактерій, грибка і паразитів в організмі людей, тварин і навіть у сільськогосподарських культурах. За допомогою тесту вже були успішно виявлені в зразках людини ВІЛ, малярія, туберкульоз і свинячий грип, кишкова паличка у воді, вірус герпесу у корів і грибок у зерні.
"Нам вдалося спростити процес, який раніше вимагав складного обладнання та аналізу в умовах лабораторії. Тепер достатньо однієї краплі розчину для того, щоб, фермер, наприклад, міг отримати результати аналізу прямо в полі ", - заявив Троу. «Ми можемо визначати навіть присутність декількох молекул ДНК майже в будь-якому зразку крові, слини і навіть ґрунту».
Тестування на наявність слідів визначеної ДНК досить давно і успішно застосовується в різних сферах, проте необхідність проведення аналізу в лабораторних умовах впливає на час отримання результату і вартість процедури. Раніше дослідники не розглядали молекули ДНК як полімер, за допомогою якого можна запустити процес флокуляції. З описаним авторами дослідження методом аналіз «на місці» стає реальною перспективою.