Химический датчик позволяет вовремя определить у телёнка респираторную инфекцию.

Простудой называют инфекционные болезни верхних дыхательных путей, начинающиеся с переохлаждения. Но эти болезни – лишь часть большой группы респираторных заболеваний, среди которых есть куда более опасные, нежели обычная простуда. В конце концов, в названии нового коронавируса SARS-CoV-2 есть слова «тяжёлый острый респираторный синдром» (SARS – severe acute respiratory syndrome).

(Фото: natulrich / Depositphotos) 

От респираторных заболеваний страдают не только люди, но и животные. И если речь идёт о сельскохозяйственных животных, то такие болезни часто приводят к большим убыткам. Так, телята с респираторными инфекциями медленно набирают вес, чаще гибнут, а взрослые животные, перенесшие болезнь, дают меньше молока. При этом сама инфекция долгое время может протекать скрытно, что значительно усложняет её диагностику.

Сотрудники Воронежского государственного университета инженерных технологий разработали датчики, позволяющие на ранних стадиях выявлять респираторные заболевания крупного рогатого скота по мазку носовой слизи. Известно, что инфекцию органов дыхания можно определить по особым летучим веществам, которые выделяют клетки слизистых оболочек носовой полости.

К таким летучим биомаркерам относятся некоторые спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, кетоны и амины. Чтобы их проанализировать, химики сконструировали шестнадцать датчиков, в которых различные полимеры и наноматериалы поглощали молекулы-биомаркеры респираторных заболеваний.

Исследователи брали образцы слизистых выделений из носа у 20 больных и 20 здоровых телят, выращенных на ферме. Предварительное медицинское обследование показало, что у больных телят были все признаки респираторных инфекций: повышенная температура, кашель, хрипы, поражение легких, которые были видны на рентгеновских снимках. Во всех пробах, взятых у больных животных, датчики выявили биомаркеры респираторных инфекций. При этом их состав несколько варьировался, что может быть связано с тем, бактерия или вирус стали причиной болезни, а также с тяжестью заболевания. В образцах носовой слизи от здоровых телят летучих соединений, свидетельствующих об инфекции, не было.

Чтобы дополнительно проверить точность методики, исследователи проанализировали носовые выделения ещё у десяти телят и потом сравнили результаты с состоянием здоровья животных. Пробы, в которых были инфекционные биомаркеры, принадлежали телятам с симптомами респираторных заболеваний, а пробы без биомаркеров – здоровым животным. Результаты экспериментов опубликованы в Veterinary Sciences.

Новый метод диагностики прост и быстр, болезнь с его помощью можно обнаружить рано и вовремя принять все необходимые меры. Телёнок, которого начали вовремя лечить, с большой вероятностью выживет, будет хорошо расти и, когда вырастет, будет давать больше молока, от чего всем будет только польза.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).

По материалам пресс-службы РНФ.