حسگری که کرونا را در کمتر از 2 ساعت شناسایی می کند - واندر هنگر

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 حسگر بسیار حساس ابداع کرده اند که می تواند کروناویروس و آدنوویروس(Adenoviruses) انسانی را در نمونه بزاق، سرم خون یا نمونه های محیطی مانند فاضلاب تشخیص دهد.

این حسگر از دو بخش مهم تشکیل شده است؛ یک نانوکانال حساس و مولکول های DNA ویژه ای که به سطح کانال متصل هستند. به گفته 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 پیشرفته است. پژوهشگران در این پروژه، نانوحفره هایی با دهانه کمتر از 50 نانومتر ساختند. اندازه کوچک و هندسه ویژه، حساسیت بالا را برای فرآیندهای انتقال از طریق کانال تضمین می کند.

انتخاب حسگر، به واسطه یک فرآیند درون کشتگاهی برای قطعاتی از DNA موسوم 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 شرایط عفونی بودن ویروس را هم مشخص کنند.

آپتامرهای مورد استفاده در این پژوهش، از طریق 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 گفته پژوهشگران، توانایی این روش در تفکیک کردن ویروس های عفونی از غیر عفونی، یک نوآوری اساسی به شمار می رود. 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 در حال حاضر می توانند ویروس های عفونی را تشخیص دهند، آزمایش های پلاک(Plaque) هستند. این آزمایش ها پیش از ارائه نتایج، به فرآیند آماده سازی ویژه نیاز دارند اما حسگر تازه مجهز به آپتامر و نانوحفره، نتیجه را طی 30 دقیقه تا دو ساعت ارائه می دهد.

آگاهی در مورد شرایط عفونی بودن یک ویروس، نه تنها اطلاعاتی را در مورد مسری بودن یا نبودن بیماری ارائه می دهد، بلکه راه حلی را برای پاسخ دادن به این سوال ارائه 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 گفت: ما با آنا سول پینتی و عمر آزارونی، در یک پروژه تازه همکاری می کنیم که بر کارآیی این حسگر در غیرفعال سازی ویروس های گوناگون مبتنی است.

فناوری حسگر نانو حفره، ظرفیت بالایی برای استفاده در مورد همه گیری کروناویروس دارد. پینتی گفت: برای شناسایی سایر ویروس ها باید در پی مجموعه ای از مولکول ها باشیم که مانند آپتامر عمل می کنند؛ مولکول های تازه برای ویروس های تازه. ما حتی قصد داریم آپتامرهایی را به دست بیاوریم که بتوانند انواع گوناگون کروناویروس را تشخیص دهند.

فناوری نانوحفره فراتر از شناسایی ویروس، پایه ای برای ابداع سایر حسگرها هم به شمار می رود. گروه های بسیاری در سراسر جهان، در حال توسعه راهبردهای عملکردی ویژه هستند تا عملکردهای انتخابی را به حسگرهای نانوحفره منتقل کنند. نانو حفره ها در غشاهای یونی، بسیار تطبیق پذیر هستند زیرا می توانند برای واکنش به بسیاری 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 گفت: چشم انداز پیش روی ما، ادغام کردن غشای نانو حفره با یک دستگاه قابل حمل برای تشخیص سریع و کارآمد ویروس است.،ایسنا

آخرین اخبار مربوط به کرونا در ایران و جهان را اینجا بخوانید