В диагностике инфекционных заболеваний и для выяснения эпизоотической ситуации в мировой практике широко применяются различные экспресс-технологии. Особенно широкое распространение нашло это направление с развитием нанобиотехнологии.
Экспресс-диагностика инфекционных заболеваний развивается в нескольких перспективных направлениях, таких как иммуноферментное, иммунофизическое, иммунохимическое и др. [2].
Каждое направление подразделяется на отдельные группы методов и технологий. Например, к иммунохимическим и иммунофизическим направлениям можно отнести наиболее бурно развивающиеся технологии – электрохимические, в основе которых лежит главным образом применение иммуносенсоров.
Современные электрохимические методы иммуноанализа объединяют чувствительность электрохимического детектора и высокую специфичность реакции взаимодействия «антиген – антитело». Электрохимические сенсоры подразделяются на две основные группы: амперо- и потенциометрические. В амперометрических методах измеряется сила тока как результат реакции, инициированной потенциалом измерительного электрода. В потенциометрических – мембранный или электродный потенциал, которые устанавливаются на границе раздела «сенсор – раствор». В каждой из этих групп методов можно выделить несколько направлений.
В потенциометрическом иммуноанализе, например, наиболее известным и широко применяемым является прямое определение степени связывания белков. Прямое определение степени взаимодействия антигенов и антител считается наиболее целесообразным, так как при этом отпадает, во-первых, необходимость введения метки и, во-вторых, использования дополнительного измерительного оборудования.
Как известно, белки – амфотерные высокомолекулярные соединения, и поэтому в водном растворе частицы белка приобретают определенный электрический заряд. Качественные и количественные показатели этого заряда зависят прежде всего от рН среды и ионной силы раствора. В изоэлектрическом состоянии частицы белка в растворе могут коагулировать с образованием комплексов, что приводит к изменению физико-химических параметров системы, в том числе и электропроводности. Такая особенность в поведении белка в растворе была применена впервые Джанатой для определения дрожжевого маннана при взаимодействии конканавалином А, иммобилизованным на покрытой поливинилхлоридом проволоке.