09:27 2023-03-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Este COVID-19 sau gripă? Noul senzor vă poate spune în 10 secunde
_ Este COVID-19 sau gripă? Noul senzor vă poate spune în 10 secunde
Ai tuse, dureri în gât și congestie? Orice număr de viruși respiratori ar putea fi responsabili. Testele convenționale pot identifica anumiți vinovați probabil bazându-se pe reacții chimice, dar unii cercetători doresc să schimbe chimia cu schimbările electrice detectate de nanomateriale. Astăzi, oamenii de știință raportează că folosesc un nanomaterial cu un singur atom gros pentru a construi un dispozitiv care poate detecta simultan prezența virușilor care cauzează COVID-19 și gripa — la niveluri mult mai scăzute și mult mai rapid decât testele convenționale pentru oricare dintre ele.
Cercetătorii își vor prezenta rezultatele la reuniunea de primăvară a Societății Americane de Chimie (ACS). ACS Spring 2023 este o întâlnire hibridă care se va desfășura virtual și în persoană între 26 și 30 martie.
Simptomele atât ale gripei, cât și ale COVID-19 se suprapun considerabil, ceea ce face dificilă distincția între ele, notează Deji Akinwande, Ph.D., care prezintă lucrările la întâlnire.
„Când ambii acești viruși circulă împreună, așa cum au făcut-o la începutul acestei ierni, ar fi extrem de util să existe un senzor care să poată detecta simultan indiferent dacă aveți COVID, gripă, niciunul dintre cele de mai sus sau ambele”, spune el.
Akinwande, care este la Universitatea din Texas din Austin, spune că dispozitivul pe care el și colegii îl dezvoltă ar putea fi modificat pentru a testează și alte infecții.
Grupul, inclusiv Dmitry Kireev, Ph.D., un postdoctorat în laboratorul lui Akinwande, a construit senzorul pentru COVID-19 și gripă folosind grafen, un singur strat de atomi de carbon aranjați într-un model de zăbrele hexagonale. Subțirea sa extremă face grafenul extrem de sensibil la orice modificări electrice din mediul său. Akinwande și alți cercetători văd un potențial enorm în utilizarea acestuia și a altor nanomateriale similare pentru a crea senzori pentru multe aplicații diferite.
„Aceste nanomateriale ultra-subțiri dețin în general recordul pentru cea mai bună sensibilitate, chiar și până la detectarea atomi unici și pot îmbunătăți capacitatea de a detecta cantități foarte mici de practic orice trebuie detectat, fie că este vorba de bacterii sau viruși, în gaz sau în sânge", spune Akinwande.
Anterior, grupul său a raportat că a proiectat un tatuaj temporar pe bază de grafen care ar putea monitoriza tensiunea arterială. Tatuajul este format din perechi de senzori plasați de-a lungul arterelor brațului. O jumătate din fiecare pereche emite un curent electric pe care partenerul său îl detectează. Acest semnal este folosit pentru a determina fluxul sanguin.
Pentru a construi senzorul de infecție, cercetătorii au trebuit să facă ca grafenul să răspundă la prezența proteinei virale. Pentru a face acest lucru, ei s-au uitat la sistemul imunitar, care produce anticorpi care sunt reglați fin pentru a recunoaște și a se prinde de anumiți patogeni. Cercetătorii au legat anticorpii împotriva SARS-CoV-2, virusul care provoacă COVID-19, și împotriva virusului gripal, cu grafenul. Atunci când o probă de la o persoană infectată este plasată pe senzor, acești anticorpi se leagă de proteinele lor țintă, determinând o schimbare a curentului electric.
Cercetătorii nu au avut facilitățile de siguranță necesare pentru a folosi întreg, activ. virusurile gripei sau SARS-CoV-2 pentru a testa senzorul de aproximativ centimetri pătrați. Pentru a înlocui, au folosit proteine de la acești viruși livrate în lichid destinat să semene cu saliva. Rezultatele lor au indicat că senzorul nu numai că ar putea detecta prezența proteinelor, ci și atunci când acestea erau prezente în cantități extrem de mici. Această sensibilitate a sugerat că senzorul ar putea fi folosit pentru detectarea particulelor virale mult mai rare găsite în respirație, spune Akinwande.
Senzorul a funcționat, de asemenea, rapid, returnând rezultate în aproximativ 10 secunde de la introducerea unei probe, spune el. Prin comparație, testele convenționale pentru COVID-19 pot dura câteva minute sau ore, în funcție de tip, iar un test dublu pentru COVID și gripă, recent autorizat de Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA, durează aproximativ jumătate de oră pentru a produce rezultate.
Akinwande și grupul său lucrează pentru a-și îmbunătăți performanța în continuare, inclusiv prin extinderea listei de viruși pe care îi poate detecta. Cu finanțare de la Fundația Națională pentru Știință, aceștia dezvoltă un senzor conceput pentru a testa variantele SARS-CoV-2, cum ar fi omicron și delta. Deși în prezent se concentrează pe un design cu două variante, testul ar putea fi adaptat pentru a identifica simultan și mai multe, spun ei.
Comentarii:
Adauga Comentariu