PEGASUS: Переносной волноводный оптический сенсор для быстрого обнаружения токсинов и биоугроз

Миниатюрный биосенсор для полевого анализа без лаборатории

Переносной инженерный аналитический сенсор с автоматизированной пробоотбором (PEGASUS) — это миниатюрный волноводный оптический сенсор, способный обнаруживать токсины, бактериальные и вирусные сигнатуры, биоугрозы, белые порошки и многое другое из проб крови, воды, пищи и животных образцов.

Работа без квалифицированного персонала и лабораторного оборудования

PEGASUS не требует обученного персонала или лабораторного оборудования для работы, что означает его легкое применение в отдалённых районах мира. Он может различать бактериальные и вирусные сигнатуры, позволяя выбрать правильное лечение, что должно улучшить исходы для пациентов и снизить распространение антибиотикорезистентности. Сенсор включает интегрированное устройство для обработки проб с минимальными ручными операциями, гарантируя качество каждой пробы для обнаружения.

Двухэтапный процесс обнаружения

Обнаружение происходит в два основных этапа. Во-первых, проба обрабатывается в микрожидкостном устройстве, требующем только небольшого объёма пробы. Затем обработанная проба загружается на миниатюрный сенсор, где происходит обнаружение. Микрожидкостное устройство и сенсор могут быть упакованы в прочный портфель, который можно доставить в любую точку мира.

Принцип работы: эванесцентное поле на волноводе

Технология устройства основана на настольном волноводном оптическом биосенсоре. Сенсорная система обнаруживает аналиты на поверхности планарного оптического волновода в очень маленьком (~200 нм) поле. Для создания сенсорного поля лазер вводится под критическим углом в планарный волновод, и происходит полное внутреннее отражение света между слоями волновода из-за их разных показателей преломления. Это вызывает эванесцентное поле, излучающееся с поверхности волновода, где детектируются флуоресцентные молекулы.

Быстрая диагностика в любых условиях

PEGASUS может быстро обнаруживать инфекции в врачебном кабинете, отдалённой клинике или лаборатории. При бактериальных инфекциях он может различать грамположительные, грамотрицательные и неопределённые источники без предварительного знания типа инфекции за 15–30 минут. Ещё одно потенциальное применение — бионаблюдение. Поскольку биосенсор можно использовать в отдалённых районах и он обнаруживает различные биологические молекулы из разных источников, он может помочь в мониторинге потенциальных биоугроз или вспышек. Сенсор может обнаружить биомолекулы из пищевых источников или водоснабжения и помочь идентифицировать неизвестные белые порошки в подозрительных посылках или пролитые на трассе.