تشخیص ۵ دقیقه‌ای ویروس کرونا با حسگر نانویی

به گزارش روز سه شنبه ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، بیشتر آزمایش‌های مولکولی بسیار دقیق و با کیفیت آزمایشگاهی برای تشخیص کووید ۱۹ که تاکنون ارایه شده‌اند، نیاز به مخلوط کردن سواب‌های بینی یا نمونه‌های بزاق با معرف‌ها یا آنتی‌بادی‌های خاص ویروس برای استخراج و تکثیر ذرات کووید از نمونه دارند، در همین حال، کسانی که از این معرف‌های کمیاب و اغلب گران‌قیمت استفاده نمی‌کنند در نهایت دقت تشخیص پایینی را تجربه می‌کنند.

گروهی از دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) فناوری حسگر جدیدی را توسعه دادند که ممکن است بالاترین کیفیت و دقت را به همراه داشته باشند، در مقاله‌ای که در Analytical Chemistry منتشر شد، نشان می دهد که این حسگرها جایگزین دقیق و سریع‌تری برای آزمایش‌های پی سی آر ( PCR) هستند.

این حسگرها نه تنها در مدت پنج دقیقه بدون نیاز به تجزیه و تحلیل در آزمایشگاه با استفاده از آنتی بادی‌ها یا سایر معرف‌ها نتایج را ارایه می‌دهند بلکه توانستند ویروس کرونا را در غلظت‌های کمتر از ۲٫۴ پیکوگرم در هر میلی لیتر نمونه شناسایی کنند، در آزمایش‌های بعدی، محققان گفتند که محدودیت تشخیص کمتر نیز شده است و حسگرها می‌توانند ویروس را در غلظت‌های کمتری نسبت به سایر آزمایش‌های سریعی که در حال حاضر در دسترس هستند، شناسایی کنند.

حسگرها با استفاده از فناوری نانولوله‌های کربنی ساخته شده‌اند که چندین سال پیش در آزمایشگاه مایکل استرانو، نویسنده ارشد این مطالعه توسعه یافت، این لوله‌های نانومتری به طور طبیعی تحت نور لیزر تابش فلورسانس دارند و آزمایشگاه مایکل استرانو کشف کرد که وقتی لوله‌ها در پلیمرهای مختلف پیچیده می‌شوند و در معرض نمونه‌های زیست سیال قرار می‌گیرند، مولکول های ویروس به صورت هدفمند به شکاف بین حلقه‌های پلیمری فرو می روند و شدت نشر فلورسانس لوله‌ها را تغییر می‌دهند.

با حمایت و کمک مالی که در اوایل سال جاری توسط برنامه  رادکس RADx مؤسسه ملی بهداشت اعطا شد، محققان این پروژه دست به کار شدند تا این فناوری تشخیص مولکولی فاز کرونا یا CoPhMoRe را به یک ابزار تشخیص سریع کووید ۱۹ تبدیل کنند.

آنها با جستجوی پلیمری شروع کردند که بهترین تعامل را با مولکول‌های کرونا داشته باشد، محققان توانستند ۱۱ نامزد قابل قبول را شناسایی کنند، آن‌ها این لیست را به بهترین نامزد محدود کرده و از آن برای ساخت حسگرهای بسیار دقیق برای شناسایی ویروس کرونا استفاده کردند.

پژوهشگران نانولوله‌های به‌دست‌آمده را به دستگاهی مجهز به فیبر نوری متصل کردند که تغییرات فلورسانس نانولوله‌ها را در زمان واقعی در حین برهمکنش با نمونه‌های زیست سیال مشاهده می‌کند.

استرانو از پژوهشگران این گروه گفت: این فناوری در نهایت می‌تواند نه تنها  برای سرعت بخشیدن به تشخیص ویروس کرونا بلکه برای همه‌گیری‌های آینده نیز استفاده شود.