Последние достижения биосенсора в области микробного зондирования

В настоящем обзоре мы обсудили разработку и изготовление устройств тесты по месту оказания помощи (РОСТ) для обнаружения микробных патогенов, в том числе бактерий, вирусов, грибков и паразитов. Были освещены электрохимические методы и текущие достижения в этой области с точки зрения интегрированных электрохимических платформ, которые включают в основном подходы на основе микрофлюидов и интегрированные системы смартфонов и Интернета вещей (IoM) и Интернета медицинских вещей (IoMT). Кроме того, будет сообщено о доступности коммерческих биосенсоров для обнаружения микробных патогенов. В конце были обсуждены проблемы при изготовлении биосенсоров по месту оказания помощи (РОС) и ожидаемые будущие достижения в области биосенсоров. Интегрированные платформы на основе биосенсоров с IoM / IoMT обычно собирают данные для отслеживания распространения инфекционных заболеваний в сообществе, что было бы полезно с точки зрения лучшей готовности к текущим и будущим пандемиям и, как ожидается, предотвратит социальные и экономические потери.

В последнее десятилетие наука о биосенсорах добилась огромного прогресса в диагностике заболеваний. Лекарственно-устойчивые бактерии превосходят усилия по поиску лекарств, ставя под угрозу современные антибиотики и угрожая многочисленным неизбежным медицинским процедурам, которые считаются само собой разумеющимися. Борьба с этой всемирной угрозой потребует изобретения и применения все более широкой диагностики инфекционных заболеваний.

1. Садик М.А., Ядав С., Ранджан П. и соавт. Высокоэффективные противовирусные наносистемы в качестве щита для подавления вирусных инфекций: SARS-CoV-2 в качестве модельного примера. J Mater Chem B. – 2021; 9(23): 4620-4642.

2. Парихар А., Сингхал А., Кумар Н., Хан Р., Хан М., Шривастава А.К. Интеллектуальные электрохимические аптасенсоры следующего поколения на основе MXene для диагностики рака по месту оказания медицинской помощи. Нано-Микро Летт. – 2022. – 14(1): 1-34.

3. Сингхал А., Садик М.А., Кумар Н. и др. Многофункциональные углеродные наноматериалы украшают гибридные полимеры с молекулярными отпечатками для эффективного электрохимического обнаружения антибиотиков. J Environ Chem Eng. – 2022. – 10:107703.

4. Сингхал А., Парихар А., Кумар Н., Хан Р. Высокопроизводительные электрохимические наносенсоры на основе молекулярно-импринтированных полимеров для диагностики COVID19 в местах оказания медицинской помощи. Матер Летт. 2022 г.; 306:130898.

5. Сингхал А., Ядав С., Садик М.А. и соавт. Молекулярно импринтированный полимер, модифицированный MXene, как платформа искусственного биораспознавания для эффективного электрохимического зондирования: прогресс и перспективы. Phys Chem Chem Phys. – 2022. – 24: 19164-19176.

6. Парихар А., Ранджан П., Санги С.К., Сривастава А.К., Хан Р. Биосенсорная диагностика COVID-19 в месте оказания медицинской помощи обещает бороться с текущими и будущими пандемиями. ACS Appl Biol Mater. – 2020. – 3(11): 7326-7343.

7. Хоссейн М.Г., Уеда К. Исследование нового ускользающего мутанта поверхностного антигена вируса гепатита В (HBsAg), влияющего на иммуногенность. ПЛОС Один. – 2017. – 12(1):e0167871.

8. Рахман М.М., Лим С., Парк Ю.С. Разработка маркера триплексной ПЦР на основе однонуклеотидного полиморфизма (SNP) для обнаружения серотип-специфичной кишечной палочки. Возбудители. – 2022. – 11(2): 115.

9. Тевено Д.Р., Тот К., Дерст Р.А., Уилсон Г.С. Электрохимические биосенсоры: рекомендуемые определения и классификация. Биосенс Биоэлектрон. – 2001. – 16(1): 121- 131.

10. Ранджан П., Ядав С., Садик М.А., Хан Р., Чаурасия Дж.П., Шривастава А.К. Функциональные ионные жидкости декорировали углеродные гибридные наноматериалы для электрохимических биосенсоров. Биосенсоры. – 2021. – 11(11): 414.

11. Бисвас Г.К., Чоудхури С., Раббани М.М., Дас Дж. Обзор потенциальных электрохимических тестов по месту оказания медицинской помощи, направленных на выявление пандемических инфекционных заболеваний: COVID-19 в качестве эталона. Хемосенсоры. – 2022. – 10(7): 269.

12. Macovei D-G, Irimes MB, Hosu O, Cristea C, Tertis M. Электрохимическое тестирование биомаркеров в местах оказания медицинской помощи, связанных с воспалительными и связанными с воспалением заболеваниями. Анальный биоанальный хим. – 2022. – 1- 31.

13. Карбелькар А.А., Фурст А.Л. Электрохимическая диагностика бактериальных инфекционных заболеваний. ACS Infect Dis. – 2020. – 6(7): 1567-1571.

14. Кордейро ТАР, де Резенде МАК, Мораес СКС, Франко Д.Л., Перейра А.С., Феррейра Л.Ф. Электрохимические биосенсоры для забытых тропических болезней: обзор. Таланта. – 2021. – 234:122617.

15. Гоуд К.Ю., Редди К.К., Хоршед А. и др. Электрохимическая диагностика инфекционных вирусных заболеваний: тенденции и проблемы. Биосенс Биоэлектрон. – 2021. – 180:113112.

16. Чесевски Э., Джонсон Б.Н. Электрохимические биосенсоры для обнаружения патогенов. Биосенс Биоэлектрон. – 2020. – 159:112214.

17. Чжао З., Хуан С., Хуан З. и др. Достижения в области электрохимического биозондирования для обнаружения респираторных вирусов: обзор. Trends Analyt Chem. 2021; 139:116253. Абубакар Садик М., Ядав С., Ранджан П., Акрам Хан М., Кумар А., Хан Р. Быстрое обнаружение SARS-CoV-2 с использованием усовершенствованного электрохимического биосенсора, интегрированного в Интернет вещей на основе графена. Матер Летт. – 2021. – 305:130824.

18. Абубакар Садик М., Ядав С., Ранджан П., Акрам Хан М., Кумар А., Хан Р. Быстрое обнаружение SARS-CoV-2 с использованием интегрированного усовершенствованного электрохимического биосенсора Интернета вещей на основе графена. Матер Летт. 2021;305:130824. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.4467efbd-651e7e5cd3258177-74722d776562/https/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36540867/

19. Тингам П., Сиангпрох В., Тонтисирин С. и др. Портативный амперометрический иммуносенсор на базе смартфона с поддержкой NFC для обнаружения вируса гепатита В. Приводы Sens B. – 2021. – 326:128825.

20. Каушик А.К., Дхау Дж.С., Гохел Х. и др. Электрохимическое обнаружение SARS-CoV-2 в местах оказания медицинской помощи и искусственный интеллект для интеллектуального управления COVID-19. Приложение ACS Bio Mater. – 2020. – 3(11): 7306-7325.

21. Pham QV, Nguyen DC, Huynh-The T, Hwang WJ, Pathirana PN. Искусственный интеллект (ИИ) и большие данные для пандемии коронавируса (COVID-19): обзор современного состояния. IEEE-доступ. – 2020. – 8:130820.

22. Бреретон Р.Г., Янсен Дж., Лопес Дж. и соавт. Хемометрика в аналитической химии: часть I - история, дизайн эксперимента и инструменты анализа данных. Анальный биоанальный хим. – 2017; 409(25): 5891-5899.

23. Джалали-Херави М., Аррастия М., Гомес Ф.А. Как хемометрия может улучшить микрофлюидику. Anal Chem. 7 апреля 2015; 87 (7): 3544-55. doi: 10.1021/ac504863y. Epub 2015, 17 февраля.

24. Мартынко Е., Кирсанов Д. Применение хемометрики в биосенсинге: краткий обзор. Биосенсоры. 2020; 10(8): 100.

25. Зингер С. Психосоциальные последствия рака. Психоонкология. Спрингер; 2018: 1-11.

26. Парихар А., Пандита В., Кумар А. и др. 3D-печать: прогресс в биогенеративной инженерии для борьбы с нехваткой органов и биоприменяемых материалов. Regen Eng Transl Med. 2021; 8:1- 27.

27. Парихар А., Пандита В., Хан Р. Органоиды человека, напечатанные на 3D-принтере: высокопроизводительная система для скрининга и тестирования лекарств в условиях текущей пандемии COVID-19. Биотехнология Биоинж. 2022 г.; 119(10): 2669-2688.