تراشه‌ای که آلودگی ویروس کرونا را با کمک تلفن همراه تشخیص می‌دهد

به گزارش روز دوشنبه ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پیتر لیلهوج مهندس مکانیک دانشگاه رایس یک تراشه میکروسیالی به اندازه تمبر تولید کرده است که غلظت پروتئین نوکلئوکپسید (N) کرونا را در سرم خون اندازه‌گیری می‌کند؛ خونی که از یک خراش انگشت استاندارد به‌دست آمده است.

نانوذرات موجود در تراشه به پروتئین نوکلئوکپسید (N) متصل می‌شوند. این پروتئین نشانگر زیستی کووید ۱۹ است و تراشه سیگنال این اتصال را به یک حسگر الکتروشیمیایی منتقل می‌کند که می‌تواند مقدار کمی از نشانگر زیستی را تشخیص دهد. محققان معتقدند روش آن‌ها در مقایسه با تست PCR مبتنی بر سواب بسیار ساده‌تر است.

لیلهوج گفت: آنچه در مورد این دستگاه جالب توجه است این است که به آزمایشگاه نیاز ندارد، شما می‌توانید کل آزمایش را انجام دهید و نتایج را در سایت جمع‌آوری، کلینیک یا حتی داروخانه به‌دست آورید. کل سیستم به راحتی قابل حمل و استفاده آسان است.

سیستمی که توسط مهندسان دانشگاه رایس ساخته شده‌ است از یک تراشه میکروسیالی به اندازه تمبر استفاده می‌کند که غلظت پروتئین نوکلئوکپسید کرونا را در خون در کمتر از یک ساعت اندازه‌گیری کرده و تشخیص می‌دهد.

محققان این پروژه پیش از این، سامانه‌های مشابهی را برای کارهایی نظیر تشخیص مالاریا ابداع کرده بودند، اما این ابزار جدید به یک سیستم تشخیص کمی پیچیده مجهز است که نتایج کمی و دقیق را در مدت زمان کوتاهی ارائه می‌دهد. برای آزمایش دستگاه، آزمایشگاه از نمونه‌های اهدا شده سرم از افراد سالم و سایر افراد مبتلا به کرونا استفاده کرد.

محققان دریافتند که ۵۵ دقیقه زمان برای تشخیص پروتئین کرونا در غلظت‌های کم ۵۰ پیکوگرم در میلی‌لیتر در سرم کامل کافی است. این ریزتراشه می‌تواند پروتئین N را در غلظت‌های پایین‌تر، با ۱۰ پیکوگرم در میلی‌لیتر، فقط در ۲۵ دقیقه با سرمی که ۵ برابر رقیق شده، تشخیص دهد.

یک تلفن همراه و یک پتانسیواستات پلاگین قادر به تشخیص پروتئین با غلظت ۲۳۰ پیکوگرم برای کل سرم است.

از لوله بسیار کوچک برای رساندن نمونه به تراشه استفاده، سپس از آهن‌ربایی استفاده می‌شود تا نانوذرات را به سمت حسگر الکتروشیمیایی پوشانده شده با آنتی‌بادی‌های گیرنده هدایت کند. نانوذرات به آنتی‌بادی‌های گیرنده متصل می‌شوند و جریانی متناسب با غلظت نشانگر زیستی در نمونه، تولید می‌کنند. پتانسیواستات جریان را خوانده و سیگنالی را به برنامه تلفن ارسال می‌کند. اگر نشانگرهای زیستی کووید ۱۹ وجود نداشته باشد، نانوذرات به حسگر متصل نمی‌شوند و از داخل تراشه شسته می‌شوند.

لیلهوج افزود: تولید این تراشه‌های میکروسیال یا تطبیق آن‌ها با سویه‌های جدید کووید ۱۹ برای صنعت دشوار نخواهد بود.