سریع ترین روش تشخیص کووید 19 ابداع شد

15-01-01

145

حسگر جدیدی که کووید-19 را به سرعت تشخیص می دهد

محققان در این پروژه سنسور جدیدی ساخته اند که نیازی به آماده سازی نمونه ندارد و به حداقل تجربه نیاز دارد. با چنین قابلیت هایی، این سنسور برای روش های تست فعلی، به ویژه تست های گسترده بسیار مفید است.

ایشان بارمن، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه جانز هاپکینز و محقق پروژه، گفت: این فقط نشت بزاق و یک نتیجه منفی یا مثبت است. نکته اصلی این است که این روش به هیچ گونه تغییر شیمیایی مانند برچسب گذاری مولکولی یا عملکرد ایمنی نیاز ندارد. این بدان معناست که این سنسور در نهایت می تواند در دستگاه های پوشیدنی استفاده شود.

وی افزود: این فناوری جدید می‌تواند بر محدودیت‌های آزمایش کووید-۱۹ فعلی غلبه کند، اما هنوز در بازار موجود نیست.

آزمایش “واکنش زنجیره ای پلیمراز” (PCR) بسیار دقیق است، اما نیاز به فرآیند آماده سازی نمونه پیچیده ای دارد و چندین ساعت تا چند روز طول می کشد تا نتایج در آزمایشگاه آماده شود. به عبارت دیگر، آزمایش سریعی که وجود آنتی ژن را تشخیص می دهد، موفقیت کمی در تشخیص عفونت های اولیه و بدون علامت نشان می دهد و ممکن است با نتایج اشتباه همراه باشد.

حسگرهای جدید محققان دانشگاه جان هاپکینز با حساسیت به تست PCR و سرعت تست آنتی ژن در آزمایش اولیه، سنسور 92 درصد دقت را در تشخیص ویروس کرونا در نمونه های بزاق نشان داد و نتایج با نتایج PCR قابل مقایسه بود. حسگرها همچنین موفقیت چشمگیری در شناسایی سایر ویروس ها از جمله ویروس های آنفلوانزای A “H1N1” و “Zika” نشان داده اند.

این حسگر مبتنی بر فناوری‌های «لیتوگرافی نانوایمپرنت»، «واسطه سطحی پیشرفته رامان» (SERS) و یادگیری ماشینی است. این سنسور را می توان برای تست انبوه به صورت تراشه های یکبار مصرف روی سطوح جامد یا انعطاف پذیر استفاده کرد.

رمز موفقیت این روش، فناوری به نام FEMIA است که در آزمایشگاه توسط دیوید گراسیاس، استاد زیست شناسی شیمیایی و مولکولی در دانشگاه جان هاپکینز توسعه یافته است. در این روش، نمونه‌های بزاق بر روی مواد قرار می‌گیرند و به کمک دوربین‌های دوچشمی رامان پیشرفته سطحی که از نور لیزر برای بررسی نحوه ارتعاش مولکول‌های نمونه استفاده می‌کنند، آنالیز می‌شوند.

از آنجایی که فناوری نانوساختار FEMIA سیگنال رامان ویروس را به میزان قابل توجهی تقویت می کند، سیستم می تواند حضور ویروس را به سرعت تشخیص دهد. اگر چه فقط یک اثر کوچک در نمونه. یکی دیگر از نوآوری های اصلی این سیستم، استفاده از سیستم های پیشرفته یادگیری ماشینی برای تشخیص نشانه های بسیار کوچک در داده های طیف سنجی است که محققان را قادر می سازد تا حضور ویروس و چگالی آن را به دقت تعیین کنند.

دبادریتا پریا، سرپرست تیم تحقیقاتی این پروژه گفت: «تشخیص نوری بدون برچسب همراه با یادگیری ماشینی به ما یک پلتفرم واحد می‌دهد که می‌تواند طیف وسیعی از ویروس‌های حساس، انتخابی و بسیار سریع را آزمایش کند.

دستگاه حسگر را می توان بر روی نوع سطح قرار داد. از دستگیره در و دسترسی به ماسک و منسوجات.

Gracias گفت: “با استفاده از این فناوری نانو، ما حسگرهای بسیار دقیق، مقیاس پذیر و مقیاس پذیر را برای تشخیص قوی و انعطاف پذیر Quaid-19، نه تنها برای استفاده در حسگرهای زیستی تراشه، بلکه برای دستگاه های پوشیدنی، توسعه داده ایم.” مهم.

وی افزود: شاید بتوان از این سنسور در دستگاه های تلفن همراه برای شناسایی سریع مکان های شلوغ مانند فرودگاه ها یا استادیوم های ورزشی استفاده کرد.

بارمن گفت: «سکوی ما فراتر از شیوع فعلی کووید-19 است. ما می توانیم از آن برای شناسایی ویروس های مختلف استفاده کنیم. برای مثال، می‌توانیم از آن برای تشخیص کرونا از ویروس آنفولانزای H1N1 استفاده کنیم. این یک مشکل بزرگ است که با استفاده از تست سریع فعلی قابل تشخیص نیست.

تیم تحقیقاتی در حال ادامه تحقیقات خود برای گسترش استفاده از این فناوری با استفاده از نمونه های مختلف است.

این مطالعه در مجله Nano Letters منتشر شد.