Είναι COVID-19 ή γρίπη; Ο νέος αισθητήρας μπορεί να σας πει μέσα σε 10 δευτερόλεπτα

Ένας αισθητήρας που βασίζεται σε νανοϋλικά εντοπίζει τη γρίπη και τον COVID-19 πιο γρήγορα από τα συμβατικά τεστ. Πίστωση: Ντμίτρι Κέριβ

Έχετε βήχα, πονόλαιμο και συμφόρηση; Οποιοσδήποτε αριθμός αναπνευστικών ιών μπορεί να ευθύνεται. Οι συμβατικές δοκιμές μπορούν να εντοπίσουν ορισμένους πιθανούς ενόχους βασιζόμενοι σε χημικές αντιδράσεις, αλλά ορισμένοι ερευνητές θέλουν να αντικαταστήσουν τη χημεία για τις ηλεκτρικές αλλαγές που ανιχνεύονται από τα νανοϋλικά. Τώρα, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι χρησιμοποιούν ένα νανοϋλικό πάχους ενός ατόμου για να αναπτύξουν μια συσκευή που μπορεί ταυτόχρονα να ανιχνεύσει την παρουσία των ιών που προκαλούν το COVID-19 και τη γρίπη – σε χαμηλότερα επίπεδα και πιο γρήγορα από τις τυπικές δοκιμές και για τα δύο.

Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τα αποτελέσματά τους στην εαρινή συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (ACS). Το ACS Spring 2023 είναι μια υβριδική συνάντηση που πραγματοποιείται εικονικά και αυτοπροσώπως 26–30 Μαρτίου.

Τα συμπτώματα τόσο της γρίπης όσο και του COVID-19 επικαλύπτονται σημαντικά, καθιστώντας δύσκολη τη διάκριση μεταξύ τους, δήλωσε ο Deji Akinwande, Ph.D., ο οποίος παρουσίασε την εργασία στη συνάντηση.

«Όταν και οι δύο αυτοί ιοί κυκλοφορούν μαζί όπως νωρίτερα αυτόν τον χειμώνα, θα ήταν πολύ χρήσιμο να έχουμε έναν αισθητήρα που μπορεί ταυτόχρονα να προσδιορίσει εάν έχετε COVID, γρίπη, δεν έχετε παραπάνω ή και τα δύο», είπε.

Ο Akinwande, ο οποίος είναι στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν, είπε ότι η συσκευή που αναπτύσσουν ο ίδιος και οι συνεργάτες του θα μπορούσε να τροποποιηθεί για να δοκιμάσει και για άλλες λοιμώξεις.

Η ομάδα, μαζί με τον Dmitry Kireev, Ph.D., μεταδιδακτορικό στο εργαστήριο του Akinwande, έφτιαξαν έναν αισθητήρα COVID-19 και γρίπης χρησιμοποιώντας γραφένιο, ένα στρώμα ατόμων άνθρακα διατεταγμένα σε ένα εξαγωνικό πλέγμα. Η εξαιρετική του λεπτότητα καθιστά το γραφένιο ιδιαίτερα ευαίσθητο σε τυχόν ηλεκτρικές αλλαγές στο περιβάλλον του. Ο Akinwande και άλλοι ερευνητές βλέπουν τεράστιες δυνατότητες στη χρήση αυτού και άλλων παρόμοιων νανοϋλικών για τη δημιουργία αισθητήρων για πολλές διαφορετικές εφαρμογές.

«Αυτά τα εξαιρετικά λεπτά νανοϋλικά κατέχουν γενικά το ρεκόρ για την καλύτερη ευαισθησία, ακόμη και μέχρι την ανίχνευση μεμονωμένων ατόμων, και μπορούν να βελτιώσουν την ικανότητα ανίχνευσης πολύ μικρών ποσοτήτων οτιδήποτε χρειάζεται ανίχνευση, είτε είναι βακτήρια είτε ιοί. το αέριο ή στο αίμα», είπε ο Ακινβάντε.

Προηγουμένως, η ομάδα του ανέφερε ότι σχεδίαζε ένα προσωρινό τατουάζ με βάση το γραφένιο που θα μπορούσε να παρακολουθεί την αρτηριακή πίεση. Το τατουάζ αποτελείται από ζεύγη αισθητήρων που τοποθετούνται κατά μήκος των αρτηριών του βραχίονα. Το μισό κάθε ζεύγους εκπέμπει ένα ηλεκτρικό ρεύμα που ανιχνεύεται από τον σύντροφό του. Αυτό το σήμα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ροής του αίματος.

Για να αναπτύξουν τον αισθητήρα μόλυνσης, οι ερευνητές έπρεπε να φτιάξουν γραφένιο που ανταποκρίνεται στην παρουσία της ιικής πρωτεΐνης. Για να το κάνουν αυτό, κοίταξαν το ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο παράγει αντισώματα που είναι προσαρμοσμένα ώστε να αναγνωρίζουν και να προσκολλώνται σε συγκεκριμένα παθογόνα. Οι ερευνητές συνέδεσαν τα αντισώματα κατά του SARS-CoV-2, του ιού που προκαλεί το COVID-19, και κατά του ιού της γρίπης με το γραφένιο. Όταν ένα δείγμα από ένα μολυσμένο άτομο τοποθετείται στον αισθητήρα, αυτά τα αντισώματα συνδέονται με τις πρωτεΐνες-στόχους τους, προκαλώντας μια αλλαγή στον ηλεκτρισμό.

Οι ερευνητές δεν διέθεταν τις εγκαταστάσεις ασφαλείας που απαιτούνται για τη χρήση ολόκληρου, ενεργού ιού γρίπης ή SARS-CoV-2 για να δοκιμάσουν τον αισθητήρα περίπου τετραγωνικών ιντσών. Αντίθετα, χρησιμοποίησαν πρωτεΐνες από αυτούς τους ιούς που χορηγήθηκαν σε ένα υγρό που προοριζόταν να μοιάζει με το σάλιο. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι ο αισθητήρας όχι μόνο μπορούσε να ανιχνεύσει την παρουσία πρωτεϊνών, αλλά μπορούσε να το κάνει όταν υπήρχαν σε πολύ μικρές ποσότητες. Αυτή η ευαισθησία υποδηλώνει ότι ο αισθητήρας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση των πιο αραιών ιικών σωματιδίων που βρίσκονται στην αναπνοή, είπε ο Akinwande.

Ο αισθητήρας λειτουργεί επίσης γρήγορα, επιστρέφοντας αποτελέσματα μέσα σε περίπου 10 δευτερόλεπτα από την πτώση ενός δείγματος, είπε. Συγκριτικά, τα συμβατικά τεστ για τον COVID-19 μπορεί να διαρκέσουν λεπτά ή ώρες, ανάλογα με τον τύπο, και τα διπλά τεστ για COVID-19 και γρίπη που εγκρίθηκαν πρόσφατα από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ χρειάζονται περίπου μισή ώρα για να παράγουν αποτελέσματα.

Ο Akinwande και η ομάδα του εργάζονται για να βελτιώσουν περαιτέρω την απόδοσή του, συμπεριλαμβανομένης της επέκτασης του πλαισίου των ιών που μπορεί να ανιχνεύσει. Με χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, αναπτύσσουν έναν αισθητήρα που έχει σχεδιαστεί για να δοκιμάζει παραλλαγές SARS-CoV-2, όπως το omicron και το delta. Ενώ επί του παρόντος επικεντρώνονται σε ένα σχέδιο δύο παραλλαγών, το τεστ θα μπορούσε να προσαρμοστεί για να ταυτοποιήσει ταυτόχρονα περισσότερα, είπαν.

Επιπλέον πληροφορίες:
ACS Άνοιξη 2023: Μη συμβατικές εφαρμογές δισδιάστατων υλικών από συσκευές μνήμης σε αισθητήρες COVID και φορητές συσκευές υγείας, www.acs.org/meetings/acs-meetings/spring-2023.html

Παρέχεται από την Αμερικανική Χημική Εταιρεία


Παραθέτω, αναφορά: Είναι COVID-19 ή γρίπη; Ο νέος αισθητήρας μπορεί να σας πει σε 10 δευτερόλεπτα (2023, 28 Μαρτίου) που καταγράφηκε στις 28 Μαρτίου 2023 από

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *