[ad_1]

با ادامه شیوع بیماری همه گیر COVID-19 در سراسر جهان ، آزمایش همچنان یک استراتژی اصلی برای ردیابی و به دام انداختن ویروس است. یک دانشجوی تحصیلات تکمیلی مهندسی زیستی ، Maha Alafife ، با استفاده از یک سنسور الکتروشیمیایی مبتنی بر کاغذ ، یک آزمایش سریع و بسیار حساس را ایجاد کرده است که می تواند وجود ویروس را در کمتر از 5 دقیقه تشخیص دهد. این تیم ، به رهبری پروفسور دیپانیان پان ، یافته های خود را در گزارش می دهد ACS نانو.

آلفاف گفت: “ما در حال حاضر یک قرن یکبار یک رویداد تغییر دهنده زندگی را تجربه می کنیم.” “ما در حال پاسخگویی به این نیاز جهانی برای یک رویکرد جامع با توسعه ابزارهای چند رشته ای برای تشخیص و تشخیص به موقع SARS-CoV-2 هستیم.”

دو آزمون گسترده برای COVID-19 در بازار وجود دارد. دسته اول برای شناسایی RNA ویروسی از واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (RT-PCR) ترانس کریپتاز معکوس و اسید نوکلئیک استفاده می کند. آزمایش های تشخیصی فعلی مورد تایید FDA از این روش استفاده می کنند. برخی از معایب شامل زمان لازم برای تکمیل آزمایش ، نیاز به نیروهای متخصص و در دسترس بودن تجهیزات و معرف است.

دسته دوم آزمایشات مربوط به تشخیص آنتی بادی ها است. با این حال ، ممکن است چند روز تا چند هفته بعد از قرار گرفتن فرد در معرض ویروس ، تاخیر داشته باشد تا آنتی بادی های قابل تشخیص تولید کند.

در سال های اخیر ، محققان با تولید حسگرهای زیستی برای مراقبت با استفاده از نانومواد 2D به عنوان گرافن برای تشخیص بیماری به موفقیت رسیده اند. از مزایای اصلی حسگرهای زیستی مبتنی بر گرافن می توان به حساسیت ، هزینه کم تولید و برگشت سریع آن اشاره کرد. آلفاف گفت: “کشف گرافن به دلیل خواص آن ، عصر جدیدی از توسعه حسگر را آغاز کرد. گرافن دارای ویژگی های مکانیکی و الکتروشیمیایی منحصر به فردی است که آن را برای توسعه حسگرهای حساس الکتروشیمیایی ایده آل می کند.” این تیم یک حسگر زیستی الکتروشیمیایی مبتنی بر گرافن را با یک بازخوانی الکتریکی تولید کردند تا حضور ماده ژنتیکی SARS-CoV-2 را به طور انتخابی تشخیص دهد.

این حسگر زیستی دارای دو جز: است: سکویی برای اندازه گیری قرائت های الکتریکی و کاوشگرها برای تشخیص وجود RNA ویروسی. برای ایجاد بستر ، محققان ابتدا کاغذ فیلتر را با لایه ای از نانوپلیت های گرافن پوشاندند تا یک فیلم رسانا ایجاد کنند. سپس آنها یک الکترود طلا با طرح از پیش تعیین شده را به عنوان یک صفحه تماس برای خواندن الکتریکی روی گرافن قرار دادند. هر دو طلا و گرافن از حساسیت و هدایت بالایی برخوردار هستند که باعث می شود این پلت فرم برای تشخیص تغییرات در سیگنال های الکتریکی بسیار حساس باشد.

آزمایشات در حال انجام RNA برای COVID-19 برای حضور ژن N (فسفوپروتئین نوکلئوکپسید) بر روی ویروس SARS-CoV-2. در این مطالعه ، این تیم پروب های ضد حس اولیگونوکلئوتید (ASO) را طراحی کردند که دو منطقه از ژن N را هدف قرار می دهد. هدف قرار دادن دو منطقه ، قابلیت اطمینان صاحبخانه را در صورت تغییر جهش ژنی در یک منطقه تضمین می کند. علاوه بر این ، نانوذرات طلا (AuNP) با این اسیدهای نوکلئیک تک رشته ای (ssDNA) که یک کاوشگر حسگر RNA بسیار حساس SARS-CoV-2 است ، بسته می شوند.

پیش از این ، محققان حساسیت پروب های حسگر توسعه یافته را در کارهای قبلی خود که در سال 2007 منتشر شده بود ، نشان دادند ACS نانو. ترکیبی RNA ویروسی با این پروب ها باعث تغییر در پاسخ الکتریکی حسگر می شود. پوشش های AuNP انتقال الکترونیکی را تسریع می کند و هنگام انتقال از طریق سیستم عامل حسگر ، سیگنال خروجی را افزایش می دهد و وجود ویروس را نشان می دهد.

این تیم با استفاده از نمونه های مثبت و منفی COVID-19 کارایی این سنسور را آزمایش کردند. این سنسور افزایش قابل توجهی در ولتاژ نمونه های مثبت نسبت به نمونه های منفی نشان داد و وجود ماده ژنتیکی ویروسی را در کمتر از پنج دقیقه تأیید کرد. علاوه بر این ، سنسور قادر به بارگذاری RNA ویروسی در این نمونه ها بود. بار ویروسی یک شاخص کمی مهم برای ایجاد عفونت و چالشی برای اندازه گیری با استفاده از روش های تشخیصی موجود است.

این پلتفرم به دلیل قابلیت حمل و کم هزینه دارای کاربردهای گسترده ای است. این سنسور ، هنگامی که با میکروکنترلرها و صفحه های LED یا با تلفن هوشمند از طریق بلوتوث یا فای یکپارچه شود ، می تواند در محل مراقبت در مطب پزشک یا حتی در خانه استفاده شود. علاوه بر COVID-19 ، تیم تحقیقاتی همچنین قصد دارد این سیستم را برای تشخیص بسیاری از بیماری های مختلف سازگار کند.

آلفیف گفت: “پتانسیل نامحدود مهندسی زیستی همیشه بیشترین علاقه من را با برنامه های ترجمه ابتکاری آن برانگیخته است.” “خوشحالم که پروژه تحقیقاتی من در حل یک مسئله دنیای واقعی تأثیر دارد. در پایان ، من می خواهم از دکتر دیپانیان پان خود برای حمایت بی حد و حصر خود ، محقق دکتر Pariksit Moitra و دستیار تحقیق Ketan Dighe برای کمک و کمک به موفقیت این مطالعه تشکر کنم. “

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط کالج مهندسی گرنجر دانشگاه ایلینوی. اصلی ، نوشته شده توسط هوانگ آهنگ. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir