Quỏ trỡnh nhận biết thụng qua liờn kết đặc hiệu khỏng nguyờn – khỏng thể được sử dụng rộng rói trong kỹ thuật húa học miễn dịch. Để xỏc định một loại bệnh nào đú người ta lấy mẫu bệnh phẩm của người bị nghi vấn cho kết hợp với khỏng thể của bệnh đú, liờn kết đặc hiệu sẽ xảy ra khi người đú bị bệnh. Đõy là những phản ứng xảy ra ở mức độ phõn tử. Nếu gắn protein chứa khỏng thể mầm bệnh với một chất chỉ thị thỡ ta sẽ biết được bệnh qua chất chỉ thị đú khi khỏng nguyờn cú trong mẫu bệnh phẩm kết hợp đặc hiệu với khỏng thể cú chất chỉ thị. Cỏc hạt nano silica được gắn kết với cỏc khỏng thể cú thể trở thành cỏc yếu tố tớn hiệu vượt trội trong cỏc phõn tớch miễn dịch. Nhiều loại đớch như protein, tế bào, vi khuẩn đó được phỏt hiện bằng cỏc hạt nano silica.
Một phộp thử miễn dịch nhanh trờn cơ sở huỳnh quang đó được phỏt triển sử dụng hạt nano pha tõm màu đường kớnh 60 nm cho việc dũ tỡm tế bào vi khuẩn E. coli O157:H7. Khỏng thể đặc hiệu của E. coli O157:H7 được liờn kết với hạt nano pha màu tạo thành phức hợp nano - khỏng thể hoặc phức dũ tỡm nano, nú liờn kết với khỏng nguyờn trờn bề mặt của E. coli O157:H7 (Hỡnh 1.15).
Hỡnh 1.15. Hỡnh ảnh cỏc vi khuẩn E. coli [70]
(A) Ảnh SEM của vi khuẩn E. coli O157:H7 liờn kết đặc hiệu với cỏc hạt nano – khỏng thể.
(B) Ảnh SEM của vi khuẩn E. coli DH5 khụng liờn kết với hạt nano. Những chấm đen trong (A) và (B) là những lỗ trờn màng lọc, những chấm trắng là cỏc hạt nano khụng gắn kết.
(C) Ảnh huỳnh quang của con vi khuẩn E .coli O157:H7 được đỏnh dấu bằng hạt nano silica chứa chất màu.
Kết quả cho thấy, phức hệ nano - khỏng thể đặc hiệu E. coli O157:H7 chỉ liờn kết đặc hiệu với E. coli O157:H7 nhưng khụng liờn kết với cỏc tế bào E. coli
DH5 vỡ khụng cú khỏng nguyờn O157 trờn bề mặt. Cú thể cú hàng nghỡn hạt nano liờn kết với tế bào vi khuẩn và tạo tớn hiệu huỳnh quang cực kỳ mạnh (Hỡnh 1.15.c). Phộp thử miễn dịch trờn cơ sở hạt nano silica thực hiện trong khoảng 20 phỳt, tạo ra khả năng dũ tỡm nhanh và định lượng cỏc nguồn bệnh vi khuẩn: cú thể đếm chớnh xỏc cỏc tế bào vi khuẩn (1-400 vi khuẩn) trong một gam mẫu cao thịt bũ. Nghiờn cứu này cho thấy khả năng xỏc định cực nhạy của hạt nano silica đối với cỏc vi khuẩn bệnh trong cỏc mẫu thực phẩm, trong lõm sàng và trong mụi trường [164].