سنسوری که کروناویروس را در کمتر از ۲ ساعت شناسایی می کند
به گزارش نهایت علم یک گروه پژوهشی، نوعی سنسور مجهز به نانوحفره ابداع نموده اند که می تواند ویروس های خیلی از جمله کروناویروس را در کمتر از دو ساعت شناسایی کند.
به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از نانومگزین، دانشمندان "مرکز تحقیقات یون سنگین GSI هلمهولتز"(GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research) آلمان، "شورای ملی پژوهش علم و فناوری"(CONICET) آرژانتین و "دانشگاه ایلینوی در اربانا- شمپین"(UIUC) آمریکا، یک سنسور بسیار حساس ابداع نموده اند که می تواند کروناویروس و "آدنوویروس"(Adenoviruses) انسانی را در نمونه بزاق، سرم خون یا نمونه های محیطی مانند فاضلاب تشخیص دهد.
این سنسور از دو بخش مهم تشکیل شده است؛ یک نانوکانال حساس و مولکول های DNA ویژه ای که به سطح کانال متصل هستند. به قول پژوهشگران، این روش مانند آزمایش های PCR، دقیق است اما ساده تر و سریع تر انجام می شود و نتایج را در کمتر از دو ساعت آماده می کند.
فناوری ساخت غشاهای مجهز به نانوحفره، طی این سال ها در مرکز تحقیقات یون سنگین GSI هلمهولتز توسعه یافته است. پژوهشگران در این پروژه، نانوحفره هایی با دهانه کمتر از ۵۰ نانومتر ساختند. اندازه کوچک و هندسه ویژه، حساسیت بالا را برای فرآیندهای انتقال از راه کانال تضمین می نماید.
انتخاب سنسور، به واسطه یک فرایند درون کشتگاهی برای قطعاتی از DNA معروف به "آپتامر"(Aptamer) صورت می گیرد که در نانوحفره گنجانده می شوند. این آپتامرهای انتخابی نه تنها قادر به تشخیص ویروس های خاص هستند، بلکه می توانند وضعیت عفونی بودن ویروس را هم مشخص کنند.
آپتامرهای مورد استفاده در این پژوهش، توسط "آنا سول پینتی"(Ana Sol Peinetti)، پژوهشگر دانشگاه ایلینوی در اربانا- شمپین ابداع شدند. پینتی به خاطر آشنایی با فناوری نانوحفره مرکز تحقیقات یون سنگین GSI هلمهولتز، توانست طی همکاری خود با "عمر آزارونی"(Omar Azzaroni) در "موسسه تحقیقات نظری و کاربردی شیمی فیزیک"(Institute for Theoretical and Applied Physicochemical Research) آرژانتین، هر دو فناوری را با موفقیت ترکیب کند.
به قول پژوهشگران، توانایی این روش در تفکیک کردن ویروس های عفونی از غیر عفونی، یک نوآوری اساسی به حساب می آید. آزمایش های PCR، ماده ژنتیکی ویروس را شناسایی می کنند اما نمی توانند عفونی بودن یک نمونه یا مسری بودن بیماری یک شخص را تشخیص دهند. تنها آزمایش هایی که هم اکنون می توانند ویروس های عفونی را تشخیص دهند، آزمایش های "پلاک"(Plaque) هستند. این آزمایش ها قبل از عرضه نتایج، به فرایند آماده سازی ویژه نیاز دارند اما سنسور جدید مجهز به آپتامر و نانوحفره، نتیجه را طی ۳۰ دقیقه تا دو ساعت عرضه می دهد.
آگاهی در مورد وضعیت عفونی بودن یک ویروس، نه تنها اطلاعاتی را در مورد مسری بودن یا نبودن بیماری عرضه می دهد، بلکه چاره ای را برای پاسخ دادن به این سؤال عرضه می کند که آیا راهبردهای غیرفعال سازی، موثر هستند یا خیر.
"ماریا اوژنیا تویمیل مولارس"(Maria Eugenia Toimil-Molares)، سرپرست گروه نانوفناوری در مرکز تحقیقات یون سنگین GSI هلمهولتز اظهار داشت: ما با آنا سول پینتی و عمر آزارونی، در یک پروژه جدید همکاری می نماییم که بر کارآیی این سنسور در غیرفعال سازی ویروس های متعدد مبتنی است.
فناوری سنسور نانو حفره، ظرفیت بالایی جهت استفاده در مورد همه گیری کروناویروس دارد. پینتی اظهار داشت: برای شناسایی سایر ویروس ها باید به دنبال مجموعه ای از مولکول ها باشیم که مانند آپتامر عمل می کنند؛ مولکول های جدید برای ویروس های جدید. ما حتی می خواهیم آپتامرهایی را به دست بیاوریم که بتوانند انواع متعدد کروناویروس را تشخیص دهند.
فناوری نانوحفره فراتر از شناسایی ویروس، پایه ای برای ابداع سایر حسگرها هم به حساب می آید. گروههای بسیاری در سرتاسر جهان، درحال توسعه راهبردهای عملکردی ویژه هستند تا عملکردهای انتخابی را به سنسورهای نانوحفره منتقل کنند. نانو حفره ها در غشاهای یونی، بسیار تطبیق پذیر هستند چونکه می توانند برای واکنش به خیلی از تغییرات بیرونی مانند دما، pH، نور، ولتاژ یا وجود گونه های ویژه یون، مولکول ها یا داروها اصلاح شوند.
"کریستینا تراوتمن"(Christina Trautmann)، رئیس بخش پژوهش مواد مرکز تحقیقات یون سنگین GSI هلمهولتز اظهار داشت: چشم انداز پیش روی ما، ادغام کردن غشای نانو حفره با یک دستگاه قابل حمل برای تشخیص زودهنگام و کارآمد ویروس می باشد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب